Természetes szénhidrogénforrások - Tudás hipermarket. Természetes szénhidrogénforrások: gáz, olaj, koksz
dia 1
2. dia
3. dia
Természetes éghető gázok - különböző szerkezetű gáz halmazállapotú szénhidrogének keverékei, amelyek kitöltik a kőzetek pórusait és üregeit, talajban diszpergálva, képződő vizekben oldva. A kapcsolódó kőolajgázok szénhidrogének keverékei, amelyek olajban vagy felette gázsapka formájában feloldódnak. A nyomás csökkenése miatt szabadulnak fel, amikor az olaj a Föld felszínére emelkedik.
4. dia
- nyugat-szibériai bázis (az ország teljes gázmennyiségének 92%-a): Urengoj, Jamburg, Medvezje; - Orenburg - Asztrahán bázis (6%); - Timano - Pechora alap (1%). Urengoy mező
5. dia
Gáz Természetes Kőolaj Összetétel Metán 80-97% Etán, propán, bután, pentán. Nitrogén és egyéb gázok. Metán (kevesebb, mint a természetesben) Etán, propán, bután, pentán (minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a szénhidrogén mennyisége. Alkalmazása 90% tüzelőanyagként 10% vegyi alapanyagként hidrogén, acetilén, korom előállításához, etilén.90%-ban értékes vegyi alapanyagként hidrogén, acetilén, etán, propán stb. előállításához, Üzemanyag háztartási és autós használatra, Benzinadalék.
6. dia
7. dia
Az olaj sötétbarna vagy fekete viszkózus folyadék. Az olaj alkánokat, cikloalkánokat és arénokat tartalmaz. Az összetétel a betéttől függ. Az olaj a szénhidrogéneken kívül oxigént, ként, nitrogént és gyantát tartalmazó szerves vegyületeket is tartalmaz. Összességében az olaj körülbelül 100 különböző vegyületet tartalmaz.
8. dia
- nyugat-szibériai bázis (az ország összes olajának 70%-a): Samotlor, Megion; - Volga-Ural bázis (az összes olaj 25% -a): Romashkinskoye, Tuymazy. - Perspektíva - polc Barents-tenger, Szahalin (Ohotszki-tenger).
9. dia
Baku-Supsa olajvezeték szárazföldi fúrótorony Úszó fúrótorony Offshore olajfúrótorony
10. dia
Rektifikálás Nafta Benzin Kerozin Gázolaj Üzemanyag Gépjármű-üzemanyag Gyári üzemanyag, kenőolajok Dízel- és kazánüzemanyag Repülőgép- és rakétaüzemanyag Traktor-üzemanyag
dia 11
A kopogásállóság az üzemanyag azon képessége, hogy ellenálljon a nagy kompressziónak a motorban (korai égés nélkül). Az oktánszám a benzinek kopogásállóságának mennyiségi mutatója. CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 n-heptán oktánszám = 0 CH3 2,2,4 - trimetilpentán CH3-C - CH2-CH-CH3 (izooktán) CH3 CH3 oktánszám = 100
dia 12
A krakkolás egy kémiai folyamat, amelynek során a kőolaj-szénhidrogéneket illékonyabb anyagokra bontják a benzin hozamának növelése érdekében. A reformálás a benzinfrakciók hidrogénnyomás alatti, T = 5000 C-on, platina katalizátor jelenlétében történő feldolgozásának folyamata aromás és elágazó láncú telített szénhidrogének előállítására. A pirolízis a szénhidrogének felosztásának folyamata erős melegítéssel (700-9000 C-ig).
dia 13
Krakkolás típusai Termikus katalitikus körülmények t = 470-550°C t = 500°C (Al2O3 nSiO2) Termékek Telítetlen szénhidrogéneket tartalmazó benzin Telítetlen és elágazó szénhidrogéneket tartalmazó benzin Kémia (CH2)6-(CH2)|CH2 | | CH3 CH3 ≈ 500 °С C8H18 +C8H10 Lásd termikus krakkolás Cat izomerizáció, t CH3 -CH2 -CH2 -CH2 –CH3 CH3 -CH -CH2 –CH3 | CH3
dia 14
A szén makromolekuláris vegyületek összetett keveréke, amelyek magukban foglalják: szén, hidrogén, oxigén, kén és nitrogén. Szén kokszolás - fűtés 10000С-ig levegő hozzáférés nélkül.
dia 15
1. Kuznyeck-medence (Kuzbass) - a termelés 40%-a. 2. Kansko - Achinsk barnaszén. 3. Pechora-medence.
16. dia
Vissza a tartalomhoz Kokszolókemence gáz: hidrogén, metán, szén-dioxid, nitrogén, etilén stb. Üzemanyag Vegyi alapanyagok Kokszolótermékek és felhasználásuk Ammóniavíz: ammónia, fenol, hidrogén-szulfid stb. Nitrogén műtrágyák. Koksz Nagyolvasztó kohászati üzemekben. Kőszénkátrány: benzol és homológjai, fenol, naftalin stb. Vegyi alapanyagok
dia 17
Jelenleg az olaj a 6. helyen áll a légszennyezésben és a 2. helyen a vízszennyezésben. Az üzemanyag elégetésekor évente több mint 200 millió tonna kén-, szén- és nitrogén-oxid kerül a légkörbe. A szén elégetése során a nem éghető szennyeződések salakká alakulnak, amely a környezetbe kerül. Az összes káros kibocsátás akár 60%-a az autókból származik.
dia 18
D.I. Mengyelejev ezt írta: "A kémiában nincsenek hulladékok, de vannak kimeríthetetlen nyersanyagok." Szükséges a hulladékmentes technológiák bevezetése a termelésbe, az integrált nyersanyaghasználat; - a vegyipari vállalkozásoknál tisztítóberendezések telepítése, szűrőanyagok és porgyűjtők alkalmazása szükséges;
Üzenet a témában: "Természetes szénhidrogénforrások"
Előkészített
szénhidrogének
A szénhidrogének olyan vegyületek, amelyek csak szén- és hidrogénatomokból állnak.
A szénhidrogéneket ciklikusra (karbociklusos vegyületek) és aciklusra osztják.
A ciklikus (karbociklusos) vegyületeket olyan vegyületeknek nevezzük, amelyek egy vagy több, csak szénatomokból álló ciklust tartalmaznak (ellentétben a heteroatomokat tartalmazó heterociklusos vegyületekkel - nitrogén, kén, oxigén stb.).
d.). A karbociklusos vegyületeket aromás és nem aromás (aliciklusos) vegyületekre osztják.
Az aciklikus szénhidrogének közé tartoznak azok a szerves vegyületek, amelyek molekuláinak szénváza nyitott lánc.
Ezek a láncok létrejöhetnek egyszeres kötésekkel (CnH2n+2 alkánok), tartalmazhatnak egy kettős kötést (CnH2n alkének), két vagy több kettős kötést (diének vagy poliének), egy hármas kötést (CnH2n-2 alkinok).
Mint tudják, a szénláncok a legtöbb szerves anyag részét képezik. Így a szénhidrogének tanulmányozása különösen fontos, mivel ezek a vegyületek a szerves vegyületek más osztályainak szerkezeti alapját képezik.
Emellett a szénhidrogének, különösen az alkánok a szerves vegyületek fő természetes forrásai, és a legfontosabb ipari és laboratóriumi szintézisek alapja.
A szénhidrogének a vegyipar legfontosabb nyersanyagai. A szénhidrogének viszont meglehetősen elterjedtek a természetben, és különféle természetes forrásokból izolálhatók: olaj, kapcsolódó kőolaj és földgáz, szén.
Tekintsük őket részletesebben.
Az olaj szénhidrogének, főleg lineáris és elágazó láncú alkánok természetes összetett keveréke, amely molekulákban 5-50 szénatomot tartalmaz, más szerves anyagokkal.
Összetétele jelentősen függ a termelés (lerakódás) helyétől, az alkánok mellett cikloalkánokat és aromás szénhidrogéneket is tartalmazhat.
Az olaj gáznemű és szilárd komponensei feloldódnak folyékony komponenseiben, ami meghatározza az aggregációs állapotát. Az olaj sötét (barnától feketéig) színű olajos folyadék, jellegzetes szaggal, vízben nem oldódik. Sűrűsége kisebb, mint a vízé, ezért bekerülve az olaj szétterül a felszínen, megakadályozva az oxigén és más levegőgázok vízben való oldódását.
Nyilvánvaló, hogy az olaj természetes víztestekbe kerülve mikroorganizmusok és állatok pusztulását okozza, ami környezeti katasztrófákhoz, sőt katasztrófákhoz vezet. Vannak baktériumok, amelyek az olaj összetevőit élelmiszerként használhatják fel, és létfontosságú tevékenységük ártalmatlan termékeivé alakítják át. Nyilvánvaló, hogy ezeknek a baktériumoknak a használata a környezeti szempontból legbiztonságosabb és legígéretesebb módja a szennyezés elleni küzdelemnek. környezet olaj kitermelése, szállítása és feldolgozása során.
A természetben az olaj és a kapcsolódó kőolajgáz, amelyről az alábbiakban lesz szó, kitölti a föld belsejének üregeit. Különböző anyagok keveréke lévén az olajnak nincs állandó forráspontja. Nyilvánvaló, hogy mindegyik komponense megőrzi egyedi fizikai tulajdonságait a keverékben, ami lehetővé teszi az olaj komponensekre történő szétválasztását. Ehhez megtisztítják a mechanikai szennyeződésektől, kéntartalmú vegyületektől, és úgynevezett frakcionált desztillációnak vagy rektifikálásnak vetik alá.
A frakcionált desztilláció különböző forráspontú komponensek keverékének elválasztására szolgáló fizikai módszer.
A rektifikálás során az olajat a következő frakciókra osztják:
Rektifikáló gázok - kis molekulatömegű szénhidrogének, főleg propán és bután keveréke, legfeljebb 40 ° C forrásponttal;
Benzinfrakció (benzin) - C5H12-C11H24 összetételű szénhidrogének (forráspont 40-200 °C); ennek a frakciónak a finomabb elválasztásával benzint (petroléter, 40-70 ° C) és benzint (70-120 ° C) kapunk;
Nafta frakció - C8H18-C14H30 összetételű szénhidrogének (forráspont 150-250 °C);
Kerozin frakció - C12H26-C18H38 összetételű szénhidrogének (forráspont 180-300 °C);
Dízel üzemanyag - C13H28-C19H36 összetételű szénhidrogének (forráspont 200-350 °C).
Az olajdesztilláció maradéka - fűtőolaj - 18-50 szénatomszámú szénhidrogéneket tartalmaz. Csökkentett nyomáson történő desztillációval napolajat (С18Н28-С25Н52), kenőolajokat (С28Н58-С38Н78), vazelint és paraffint nyernek. fűtőolaj - szilárd szénhidrogének olvadó keverékei.
A fűtőolaj desztilláció szilárd maradékát - kátrányt és feldolgozási termékeit - bitument és aszfaltot útburkolatok gyártásához használják fel.
Kapcsolódó kőolajgáz
Az olajmezők általában nagy felhalmozódást tartalmaznak az úgynevezett kapcsolódó kőolajgázból, amely a földkéregben az olaj felett összegyűlik, és részben feloldódik benne a fedő kőzetek nyomása alatt.
Az olajhoz hasonlóan a kapcsolódó kőolajgáz is értékes természetes szénhidrogénforrás. Főleg alkánokat tartalmaz, amelyek molekulái 1-6 szénatomot tartalmaznak. Nyilvánvaló, hogy a kapcsolódó kőolajgáz összetétele sokkal szegényebb, mint az olaj. Ennek ellenére azonban széles körben használják üzemanyagként és vegyipar alapanyagaként is. Néhány évtizeddel ezelőttig a legtöbb olajmezőn a kapcsolódó kőolajgázt az olaj haszontalan adalékaként égették el.
Jelenleg például Szurgutban, Oroszország leggazdagabb olajkamrájában a világ legolcsóbb áramát állítják elő a kapcsolódó kőolajgáz tüzelőanyagként.
A kapcsolódó kőolajgáz összetételében gazdagabb különféle szénhidrogénekben, mint a földgáz. Törtekre osztva a következőket kapják:
Természetes benzin - erősen illékony keverék, amely főleg lentánból és hexánból áll;
Propán-bután keverék, amely a név szerint propánból és butánból áll, és a nyomás növekedésével könnyen folyékony halmazállapotúvá válik;
Száraz gáz - főleg metánt és etánt tartalmazó keverék.
A természetes benzin, mint kis molekulatömegű illékony komponensek keveréke, alacsony hőmérsékleten is jól elpárolog. Ez lehetővé teszi a benzin használatát motorok üzemanyagaként. belső égés a Távol-Északon és üzemanyag-adalékként, ami megkönnyíti a motorok beindítását téli körülmények között.
A propán-bután keveréket cseppfolyósított gáz formájában háztartási tüzelőanyagként (az országban ismert gázpalackok) és öngyújtók töltésére használják.
A közúti szállítás cseppfolyósított gázra való fokozatos átállása az egyik fő módja a globális üzemanyagválság leküzdésének és a környezeti problémák megoldásának.
A földgázhoz hasonló összetételű száraz gázt is széles körben használják tüzelőanyagként.
A kapcsolódó kőolajgáz és összetevőinek tüzelőanyagként való felhasználása azonban messze nem a legígéretesebb felhasználási mód.
Sokkal hatékonyabb a kapcsolódó kőolajgáz-komponensek felhasználása a vegyi gyártás alapanyagaként. A hidrogént, acetilént, telítetlen és aromás szénhidrogéneket és származékaikat alkánokból nyerik, amelyek a kapcsolódó kőolajgáz részét képezik.
A gáznemű szénhidrogének nemcsak kísérhetik az olajat a földkéregben, hanem önálló felhalmozódást is képezhetnek - földgázlelőhelyeket.
Földgáz
A földgáz gáz halmazállapotú telített szénhidrogének kis molekulatömegű keveréke. A földgáz fő alkotóeleme a metán, melynek részaránya mezőtől függően 75-99 térfogatszázalék között mozog.
A földgáz a metánon kívül etánt, propánt, butánt és izobutánt, valamint nitrogént és szén-dioxidot tartalmaz.
A kapcsolódó kőolajgázhoz hasonlóan a földgázt is üzemanyagként és nyersanyagként használják különféle szerves és szervetlen anyagok előállításához.
Ön már tudja, hogy a földgáz fő összetevőjéből, a metánból hidrogént, acetilént és metil-alkoholt, formaldehidet és hangyasavat, valamint sok más szerves anyagot nyernek. Tüzelőanyagként a földgázt erőművekben, lakóépületek és ipari épületek vízmelegítésére szolgáló kazánrendszerekben, nagyolvasztó- és kandallókemence-termelésben használják.
Gyufát ütni és gázt gyújtani a konyhában gáztűzhely városi ház, te "futsz" láncreakció a földgáz részét képező alkánok oxidációja.
Szén
Az olajon, a természetes és kapcsolódó kőolajgázokon kívül a szén természetes szénhidrogénforrás.
A 0n erős rétegeket képez a föld belsejében, feltárt készletei jelentősen meghaladják az olajkészleteket. Az olajhoz hasonlóan a szén is nagy mennyiségű különféle szerves anyagot tartalmaz.
A szervesen kívül olyan szervetlen anyagokat is tartalmaz, mint a víz, az ammónia, a hidrogén-szulfid és természetesen maga a szén - szén. A szénfeldolgozás egyik fő módja a kokszolás - levegő hozzáférés nélküli kalcinálás. A körülbelül 1000 ° C hőmérsékleten végzett kokszolás eredményeként a következők képződnek:
Kokszolókemence gáz, amely hidrogént, metánt, szén-monoxidot és szén-dioxidot, ammónia-, nitrogén- és egyéb gázokat tartalmaz;
több száz különböző szerves anyagot tartalmazó kőszénkátrány, beleértve a benzolt és homológjait, a fenolt és az aromás alkoholokat, a naftalint és a különféle heterociklusos vegyületeket;
szupra-kátrány vagy ammóniás víz, amely a név szerint oldott ammóniát, valamint fenolt, hidrogén-szulfidot és egyéb anyagokat tartalmaz;
koksz – a kokszolás szilárd maradéka, szinte tiszta szén.
A kokszot a vas- és acélgyártásban, az ammóniát a nitrogén és a kombinált műtrágyák gyártásában használják fel, a szerves kokszoló termékek jelentőségét pedig nem lehet túlbecsülni.
Következtetés: így az olaj, a kapcsolódó kőolaj és földgázok, a szén nemcsak a szénhidrogének legértékesebb forrásai, hanem részei a pótolhatatlanok egyedülálló tárházának is. természetes erőforrások, melynek gondos és körültekintő használata - szükséges feltétel az emberi társadalom progresszív fejlődése.
A természetes szénhidrogénforrások a fosszilis tüzelőanyagok. A legtöbb szerves anyag természetes forrásból származik. A szerves vegyületek szintézise során nyersanyagként természetes és kapcsolódó gázokat, szenet és barnaszén, olajat, olajpalát, tőzeget, állati és növényi eredetű termékeket használnak fel.
Milyen összetételű a földgáz
A földgáz minőségi összetétele két komponenscsoportból áll: szerves és szervetlen.
A szerves komponensek a következők: metán - CH4; propán - C3H8; bután - C4H10; etán - C2H4; ötnél több szénatomot tartalmazó nehezebb szénhidrogének. A szervetlen komponensek közé tartoznak a következő vegyületek: hidrogén (kis mennyiségben) - H2; szén-dioxid - CO2; hélium - Nem; nitrogén - N2; hidrogén-szulfid - H2S.
Hogy pontosan milyen összetételű lesz egy adott keverék, az a forrástól, vagyis a lerakódástól függ. Ugyanezek az okok magyarázzák a földgáz különféle fizikai és kémiai tulajdonságait.
Kémiai összetétel
A földgáz fő része metán (CH4) - akár 98%. A földgáz összetétele tartalmazhat nehezebb szénhidrogéneket is:
* etán (C2H6),
* propán (C3H8),
* bután (C4H10)
- a metán homológjai, valamint más nem szénhidrogén anyagok:
*hidrogén (H2),
* hidrogén-szulfid (H2S),
*szén-dioxid (CO2),
* nitrogén (N2),
* hélium (He) .
A földgáz színtelen és szagtalan.
A szivárgás szag alapján történő észlelése érdekében kis mennyiségű, erős kellemetlen szagú merkaptánt adnak a gázhoz.
Milyen előnyei vannak a földgáznak más üzemanyagokkal szemben?
1. egyszerűsített elszívás (nem igényel mesterséges szivattyúzást)
2. felhasználásra kész közbenső feldolgozás (desztilláció) nélkül
szállítás gáz és folyékony halmazállapotban egyaránt.
4. az égés során a káros anyagok minimális kibocsátása.
5. a már gáz halmazállapotú tüzelőanyag-ellátás kényelme az égés során (az ilyen típusú tüzelőanyagot használó berendezések alacsonyabb költsége)
más üzemanyagoknál nagyobb tartalékok (alacsonyabb piaci/érték)
7. nagy iparágakban történő felhasználás nemzetgazdaság mint más üzemanyagok.
elegendő mennyiségben Oroszország beleiben.
9. Magának az üzemanyagnak a balesetek során történő kibocsátása kevésbé mérgező a környezetre.
10. magas égési hőmérséklet a nemzetgazdasági folyamatábrákhoz stb. stb.
Alkalmazás a vegyiparban
Műanyagok, alkohol, gumi, szerves savak előállítására használják. Csak földgáz felhasználásával lehet olyan vegyszereket szintetizálni, amelyek a természetben egyszerűen nem találhatók meg, mint például a polietilén.
A metánt alapanyagként használják acetilén, ammónia, metanol és hidrogén-cianid előállításához. Ugyanakkor a földgáz a fő nyersanyagbázis az ammóniagyártásban. Az összes ammónia csaknem háromnegyedét nitrogénműtrágyák előállítására használják fel.
A már ammóniából nyert hidrogén-cianid az acetilénnel együtt kiindulási alapanyagként szolgál különféle szintetikus szálak előállításához. Az acetilénből különféle rétegek készíthetők, amelyeket az iparban és a mindennapi életben meglehetősen széles körben használnak.
Acetátselymet is termel.
A földgáz az egyik a legjobb kilátások ipari és háztartási szükségletekre használt üzemanyagok. Üzemanyagként való értéke abban is rejlik, hogy ez az ásványi tüzelőanyag meglehetősen környezetbarát. Amikor elégetik, sokkal kevesebb káros anyag jelenik meg, mint más típusú üzemanyagok.
A legfontosabb olajtermékek
A feldolgozás során használt olajból üzemanyag (folyékony és gáznemű), kenőolajok és zsírok, oldószerek, egyedi szénhidrogének - etilén, propilén, metán, acetilén, benzol, toluol, xylo stb., szilárd és félszilárd szénhidrogén keverékek (paraffin, vazelin, cerezin), petróleum bitumen, korom (korom), kőolajsavak és származékaik.
Az olajfinomítással nyert folyékony tüzelőanyagokat motor- és kazán üzemanyagokra osztják.
A gáznemű tüzelőanyagok közé tartoznak a háztartási szolgáltatásokhoz használt szénhidrogén cseppfolyósított tüzelőgázok. Ezek propán és bután különböző arányú keverékei.
A különféle gépek és mechanizmusok folyékony kenésére tervezett kenőolajok alkalmazástól függően ipari, turbina-, kompresszor-, sebességváltó-, szigetelő-, motorolajokra oszthatók.
A zsírok szappanokkal, szilárd szénhidrogénekkel és egyéb sűrítőszerekkel sűrített kőolajok.
Az olaj- és kőolajgáz-feldolgozás eredményeként nyert egyedi szénhidrogének polimerek és szerves szintézistermékek nyersanyagaként szolgálnak.
Ezek közül a legfontosabbak a korlátozóak - metán, etán, propán, bután; telítetlen - etilén, propilén; aromás - benzol, toluol, xilol. Ezenkívül az olajfinomító termékek nagy molekulatömegű (C16 és nagyobb) telített szénhidrogének - paraffinok, cerezinek, amelyeket az illatiparban és zsírok sűrítőjeként használnak.
A nehézolaj-maradványokból oxidációval nyert kőolaj-bitument útépítéshez, tetőfedő anyagok gyártásához, aszfaltlakkok és nyomdafestékek készítéséhez stb.
Az olajfinomítás egyik fő terméke a motorüzemanyag, amely magában foglalja a repülőgép- és a motorbenzint.
Melyek a fő természetes szénhidrogénforrások, amelyeket ismer?
A természetes szénhidrogénforrások a fosszilis tüzelőanyagok.
A legtöbb szerves anyag természetes forrásból származik. A szerves vegyületek szintézise során nyersanyagként természetes és kapcsolódó gázokat, szenet és barnaszén, olajat, olajpalát, tőzeget, állati és növényi eredetű termékeket használnak fel.
12Következő ⇒
Válaszok a 19. bekezdésre
1. Melyek az Ön által ismert főbb természetes szénhidrogénforrások?
Olaj, földgáz, agyagpala, szén.
Milyen összetételű a földgáz? Jelenítse meg a földrajzi térképen a legfontosabb lelőhelyeket: a) földgáz; b) olaj; c) szén.
3. Milyen előnyei vannak a földgáznak más üzemanyagokkal szemben? Mire használják a földgázt a vegyiparban?
A földgáz a többi szénhidrogén-forráshoz képest a legkönnyebben kinyerhető, szállítható és feldolgozható.
A vegyiparban a földgázt kis molekulatömegű szénhidrogének forrásaként használják.
4. Írja fel az alábbi reakciók egyenleteit: a) acetilén metánból; b) kloroprén gumi acetilénből; c) szén-tetraklorid metánból. 
5. Mi a különbség a kapcsolódó kőolajgázok és a földgáz között?
A kapcsolódó gázok olajban oldott illékony szénhidrogének.
Izolálásuk desztillációval történik. A földgáztól eltérően az olajmező fejlődésének bármely szakaszában felszabadulhat.
6. Ismertesse a kapcsolódó kőolajgázokból nyert fő termékeket!
Főbb termékek: metán, etán, propán, n-bután, pentán, izobután, izopentán, n-hexán, n-heptán, hexán és heptán izomerek.
Nevezze meg a legfontosabb kőolajtermékeket, tüntesse fel összetételüket és felhasználási területeiket! 
8. Milyen kenőolajokat használnak a gyártás során?
Motorolajok sebességváltókhoz, ipari, kenőanyag-hűtő emulziók szerszámgépekhez stb.
Hogyan történik az olajfinomítás? 
10. Mi az olajrepedés? Írja fel a szénhidrogén hasadási reakcióinak egyenletét! 
És 
e folyamat során. 
Miért lehet 20%-nál több benzint nyerni az olaj közvetlen desztillációja során?
Mivel az olajban a benzin frakció tartalma korlátozott.
12. Mi a különbség a termikus és a katalitikus krakkolás között? Ismertesse a termikus és katalitikusan krakkolt benzineket!
A termikus krakkolásnál a reagenseket fel kell melegíteni magas hőmérsékletek, katalizátorral - katalizátor bevezetése csökkenti a reakció aktiválási energiáját, ami jelentősen csökkentheti a reakció hőmérsékletét.
Gyakorlatilag hogyan lehet megkülönböztetni a repedt benzint a közvetlen lefúvatású benzintől?
A repedt benzin oktánszáma magasabb, mint az egyenes lefúvású benziné, azaz. robbanásállóbb, és belső égésű motorokhoz ajánlott.
14. Mi az olaj aromatizálása? Írjon reakcióegyenleteket, amelyek megmagyarázzák ezt a folyamatot!
Melyek a szén kokszolásából nyert fő termékek?
Naftalin, antracén, fenantrén, fenolok és szénolajok.
16. Hogyan állítják elő a kokszot és hol használják fel?
A koksz egy szürke porózus szilárd termék, amelyet szén bevonásával nyernek 950-1100 °C hőmérsékleten oxigén nélkül.
Vas olvasztására, füstmentes tüzelőanyagként, redukálószerként használják vasérc, sütőpor töltőanyagokhoz.
17. Melyek a főbb termékek:
a) kőszénkátrányból; b) kátrányos vízből; c) kokszolókemence gázból? Hol alkalmazzák? Milyen szerves anyagok nyerhetők kokszolókemence gázból?
a) benzol, toluol, naftalin - vegyipar
b) ammónia, fenolok, szerves savak - vegyipar
c) hidrogén, metán, etilén - üzemanyag.
Emlékezzünk vissza az aromás szénhidrogének előállításának összes főbb módjára. Mi a különbség a szén és olaj koksztermékeiből aromás szénhidrogének előállításának módszerei között? Írja fel a megfelelő reakciók egyenleteit!
Előállítási módjukban különböznek egymástól: az elsődleges olajfinomítás a különböző frakciók fizikai tulajdonságainak különbségén, a kokszolás pedig tisztán a szén kémiai tulajdonságain alapul.
Ismertesse, hogy az ország energetikai problémáinak megoldása során hogyan fejlesztik a természetes szénhidrogén erőforrások feldolgozásának és felhasználásának módjait.
Új energiaforrások felkutatása, olajtermelési és -finomítási folyamatok optimalizálása, új katalizátorok fejlesztése a teljes termelés költségének csökkentésére stb.
20. Milyen kilátások vannak szénből folyékony tüzelőanyaghoz?
A jövőben lehetséges szénből folyékony tüzelőanyag kinyerése, feltéve, hogy az előállítás költségei csökkennek.
1. feladat.
Ismeretes, hogy a gáz 0,9 metán, 0,05 etán, 0,03 propán és 0,02 nitrogén térfogati hányadát tartalmazza. Mekkora levegőmennyiség szükséges 1 m3 gáz elégetéséhez normál körülmények között? 
2. feladat.
Mekkora levegőmennyiség (N.O.) szükséges 1 kg heptán elégetéséhez? 
3. feladat Számítsa ki, mekkora térfogatú (l-ben) és milyen tömegű (kg-ban) szén-monoxid (IV) lesz 5 mol oktán (n.o.) elégetésével! 
Bolygónk fő szénhidrogénforrásai a következők földgáz, olajÉs szén. A több millió éves konzerválás a föld belsejében ellenállt a legstabilabb szénhidrogéneknek: a telítettnek és az aromásnak.
A földgáz főként a következőkből áll metán egyéb gáz-halmazállapotú alkánok, nitrogén, szén-dioxid és néhány más gáz szennyeződéseivel; a szén főleg policiklusos anyagot tartalmaz aromás szénhidrogének.
Az olaj a földgáztól és a széntől eltérően az összetevők teljes skáláját tartalmazza:
Más anyagok is jelen vannak az olajban: heteroatomos szerves vegyületek (ként, nitrogént, oxigént és egyéb elemeket tartalmaznak), víz, benne oldott sókkal, más kőzetek szilárd részecskéi és egyéb szennyeződések.
Érdekes tudni! Szénhidrogének az űrben is megtalálhatók, többek között más bolygókon is.
Például a metán az Uránusz légkörének nagy részét teszi ki, és a teleszkópon keresztül látható világos türkiz színéért felelős. A Szaturnusz legnagyobb műholdjának, a Titánnak a légköre főleg nitrogénből áll, de szénhidrogéneket is tartalmaz metán, etán, propán, etin, propin, butadin és ezek származékai; időnként metán esik, és a szénhidrogén folyók a Titán felszínén lévő szénhidrogéntavakba ömlenek.
A telítetlen szénhidrogének jelenléte a telített és molekuláris hidrogénnel együtt a napsugárzás hatásának köszönhető.
Mengyelejev tulajdonában van a következő mondat: "Az olaj égetése ugyanaz, mint bankjegyekkel felfűteni a kemencét." Az olajfinomító technológiák megjelenésének és fejlődésének köszönhetően a XX. században az olaj a közönséges üzemanyagból a legértékesebbé vált. nyersanyagforrás a vegyipar számára.
A kőolajtermékeket jelenleg szinte minden iparágban használják.
Az elsődleges olajfinomítás az kiképzés, azaz az olaj tisztítása a szervetlen szennyeződésektől és a benne oldott kőolajgáztól, ill. lepárlás, vagyis a fizikai felosztás frakciók a forrásponttól függően:
Az olaj légköri nyomáson történő desztillációja után visszamaradó fűtőolajból vákuum hatására nagy molekulatömegű komponenseket izolálnak, amelyek alkalmasak ásványi olajokká, motorüzemanyagokká és egyéb termékekké történő feldolgozásra, a maradék pedig - kátrány- bitumen gyártására használják.
Folyamatban újrafeldolgozás olajat, az egyes frakciókat vetjük alá kémiai átalakulások.
Ezek a krakkolás, a reformálás, az izomerizálás és sok más folyamat, amelyek lehetővé teszik telítetlen és aromás szénhidrogének, elágazó láncú alkánok és más értékes kőolajtermékek előállítását. Ezek egy részét kiváló minőségű üzemanyagok és különféle oldószerek előállítására költik, más része pedig új szerves vegyületek és anyagok előállításának alapanyaga a legtöbb különböző iparágak ipar.
De nem szabad elfelejteni, hogy a természetben a szénhidrogén-tartalékok sokkal lassabban töltődnek fel, mint ahogyan az emberiség elfogyasztja őket, és a kőolajtermékek feldolgozásának és elégetésének folyamata erős eltéréseket okoz a természet kémiai egyensúlyában.
Természetesen előbb-utóbb a természet helyreállítja az egyensúlyt, de ez komoly problémákat okozhat az ember számára. Ezért szükséges új technológiák annak érdekében, hogy a jövőben eltérjünk a szénhidrogének üzemanyagként való használatától.
Az ilyen globális problémák megoldásához szükség van rá az alaptudomány fejlődéseés a minket körülvevő világ mély megértése.
Meg kell jegyezni, hogy a szénhidrogének széles körben elterjedtek a természetben. A legtöbb szerves anyag természetes forrásból származik. A szerves vegyületek szintézise során nyersanyagként természetes és kapcsolódó gázokat, szenet és barnaszén, olajat, tőzeget, állati és növényi eredetű termékeket használnak fel.
Természetes szénhidrogénforrások: földgázok.
A földgázok különféle szerkezetű szénhidrogének és egyes gázszennyeződések (hidrogén-szulfid, hidrogén, szén-dioxid) természetes keverékei, amelyek kitöltik a földkéreg kőzeteit. Ezek a vegyületek szerves anyagok hidrolízise eredményeként keletkeznek nagy mélységben a Föld vastagságában. Szabad állapotban hatalmas felhalmozódások formájában találhatók meg - gáz, gázkondenzátum, valamint olaj- és gázmezők.
Az éghető földgázok fő szerkezeti komponense a CH₄ (metán - 98%), С₂Н₆ (etán - 4,5%), propán (С₃Н₈ - 1,7%), bután (С₄Н₁₀ - 0,8%), pentán (С₄₂Н₂₁₂%) (С₂. . A kapcsolódó kőolajgáz az olaj része oldott állapotban, és az olaj felszínre kerülésekor a nyomáscsökkenés következtében szabadul fel belőle. A gáz- és olajmezőkön egy tonna olaj 30-300 négyzetmétert tartalmaz. m gáz. A természetes szénhidrogénforrások értékes tüzelőanyag és nyersanyag a szerves szintézis ipar számára. A gázt gázfeldolgozó vállalatoknak szállítják, ahol feldolgozható (olaj, alacsony hőmérsékletű adszorpció, kondenzáció és rektifikálás). Különálló komponensekre van osztva, amelyek mindegyikét meghatározott célokra használják. Például metán szintézis gázból, amelyek más szénhidrogének előállításának alapvető nyersanyagai, acetilén, metanol, metanol, kloroform.
Természetes szénhidrogénforrások: olaj.
Az olaj egy összetett keverék, amely főleg nafténes, paraffinos és aromás szénhidrogénekből áll. Az olaj összetétele aszfalt-gyantaszerű anyagokat, mono- és diszulfidokat, merkaptánokat, tiofént, tiofánt, hidrogén-szulfidot, piperidint, piridint és homológjait, valamint egyéb anyagokat tartalmaz. A termékek alapján több mint 3000 különböző terméket állítanak elő petrolkémiai szintézis módszerekkel, pl. etilén, benzol, propilén, diklór-etán, vinil-klorid, sztirol, etanol, izopropanol, butilének, különféle műanyagok, vegyi szálak, színezékek, tisztítószerek, gyógyszerek, robbanóanyagok stb.
A tőzeg növényi eredetű üledékes kőzet. Ezt az anyagot használják tüzelőanyagként (főleg hőerőművekben), vegyi alapanyagként (sok szerves anyag szintéziséhez), fertőtlenítő alomként a gazdaságokban, különösen a baromfitelepeken, valamint a kertészeti és szántóföldi növények műtrágyáinak összetevőjeként.
Természetes szénhidrogénforrások: xilem vagy fa.
A Xylem magasabb rendű növények szövete, amelyen keresztül a rendszer rizómájából a víz és az oldott tápanyagok jutnak a levelekhez, valamint más növényi szervekhez. Merev héjú sejtekből áll, amelyek vaszkuláris vezetőrendszerrel rendelkeznek. Fafajtától függően különböző mennyiségű pektint és ásványi vegyületeket (főleg kalcium-sókat), lipideket, ill. illóolajok. A fát tüzelőanyagként használják, metil-alkoholt, ecetsavat, cellulózt és egyéb anyagokat lehet szintetizálni belőle. Egyes fafajtákból színezékeket (szantálfa, rönkfa), tanninokat (tölgy), gyantákat és balzsamokat (cédrus, fenyő, lucfenyő), alkaloidokat (a nadálytő, mák, ranunculus, esernyőcsaládok növényei) nyernek. Egyes alkaloidokat gyógyszerként (kitin, koffein), gyomirtó (anabazin), rovarölő szerként (nikotin) használnak.
A szénhidrogének természetes forrásai a fosszilis tüzelőanyagok - olaj és
gáz, szén és tőzeg. A kőolaj- és gázlelőhelyek 100-200 millió évvel ezelőtt keletkeztek
vissza mikroszkopikus tengeri növényekből és állatokból, amelyekről kiderült
a tenger fenekén képződött üledékes kőzetek közé tartozik, Ellentétben
hogy szén és tőzeg 340 millió évvel ezelőtt kezdett kialakulni a növényekből,
szárazon nő.
A földgáz és a kőolaj általában vízzel együtt található
kőzetrétegek között elhelyezkedő olajtartalmú rétegek (2. ábra). Term
A "földgáz" a természetesben képződő gázokra is vonatkozik
a szén bomlása következtében kialakuló feltételek. Földgáz és kőolaj
az Antarktisz kivételével minden kontinensen fejlődött ki. A legnagyobb
földgáztermelők a világon Oroszország, Algéria, Irán és
Egyesült Államok. A legnagyobb kőolajtermelők a
Venezuela, Szaud-Arábia, Kuvait és Irán.
A földgáz főként metánból áll (1. táblázat).
A nyersolaj olajos folyadék, amelynek színe lehet
legyen a legváltozatosabb – a sötétbarnától vagy zöldtől a majdnem
színtelen. Nagyszámú alkánt tartalmaz. Köztük van
egyenes szénláncú alkánok, elágazó láncú alkánok és cikloalkánok az atomok számával
szén öttől 40-ig. Ezeknek a cikloalkánoknak az ipari neve számozott. BAN BEN
A nyersolaj emellett körülbelül 10% aromás anyagot tartalmaz
szénhidrogéneket, valamint kis mennyiségű egyéb vegyületet tartalmaznak
kén, oxigén és nitrogén.
1. táblázat A földgáz összetétele
A szén a legrégebbi ismert energiaforrás
emberiség. Ásványról van szó (3. ábra), amelyből keletkezett
növényi anyag a metamorfózis során. Metamorf
kőzeteknek nevezzük, amelyek összetétele megváltozott a körülmények között
magas nyomás és magas hőmérséklet. Az első szakasz terméke in
a szén képződésének folyamata a tőzeg, amely az
lebomlott szerves anyag. A tőzegből szén keletkezik után
üledékes kőzetek borítják. Ezeket az üledékes kőzeteket ún
túlterhelt. A túlterhelt csapadék csökkenti a tőzeg nedvességtartalmát.
A szenek osztályozásánál három kritériumot használnak: tisztaság (meghatározza
relatív széntartalom százalékban); típus (meghatározott
az eredeti növényi anyag összetétele); évfolyam (attól függően
metamorfizmus foka).
2. táblázat Egyes üzemanyagtípusok széntartalma és fűtőértéke
képesség
A legalacsonyabb minőségű fosszilis szén a lignit és
lignit (2. táblázat). Ezek állnak legközelebb a tőzeghez, és viszonylagos jellemző rájuk
Alacsonyabb nedvességtartalom jellemzi, és széles körben használják
ipar. a legszárazabb és kemény fokozat a szén antracit. Övé
otthoni fűtésre és főzésre használják.
Az utóbbi években a technológiai fejlődésnek köszönhetően egyre inkább
a szén gazdaságos gázosítása. A szénelgázosítási termékek közé tartozik
szén-monoxid, szén-dioxid, hidrogén, metán és nitrogén. ben használatosak
gáznemű tüzelőanyagként vagy alapanyagként különféle
vegyszerek és műtrágyák.
A szén, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk, fontos nyersanyagforrás
aromás vegyületek. A szén képviseli
vegyi anyagok összetett keveréke, beleértve a szenet,
hidrogén és oxigén, valamint kis mennyiségű nitrogén, kén és egyéb szennyeződések
elemeket. Ezenkívül a szén összetétele, minőségétől függően, magában foglalja
változó mennyiségű nedvesség és különféle ásványi anyagok.
A szénhidrogének a természetben nemcsak a fosszilis tüzelőanyagokban fordulnak elő, hanem azokban is
egyes biológiai eredetű anyagokban. természetes gumi
a természetes szénhidrogén polimer példája. gumi molekula
több ezer szerkezeti egységből áll, amelyek a metil-buta-1,3-dién
(izoprén);
természetes gumi. Körülbelül 90% természetes gumi, amely
jelenleg a világ minden táján bányásznak, a braziltól szerezték be
Hevea brasiliensis gumifa, amelyet főleg ben termesztenek
Ázsia egyenlítői országai. Ennek a fának a nedve, ami latex
(kolloid vizes oldat polimer), amelyet késsel készített bemetszésekből állítanak össze
ugat. A latex körülbelül 30% gumit tartalmaz. Apró darabjai
vízben szuszpendálva. A levet alumínium edényekbe öntik, ahol savat adnak hozzá,
amitől a gumi koagulálódik.
Sok más természetes vegyület is tartalmaz izoprén szerkezeti
töredékek. Például a limonén két izoprén részt tartalmaz. Limonene
a fő szerves része citrusfélék héjából kivont olajok,
mint például a citrom és a narancs. Ez a kapcsolat a kapcsolatok osztályába tartozik,
terpéneknek nevezik. A terpének molekulái 10 szénatomot tartalmaznak (C
10-vegyületek), és két izoprén fragmentumot tartalmaznak egymással kapcsolatban
a másik szekvenciálisan („fejtől farokig”). Négy izoprént tartalmazó vegyületek
fragmentumokat (C 20 vegyületek) diterpéneknek nevezzük, és hattal
izoprén fragmentumok - triterpének (C 30 vegyületek). Szkvalén
a cápamájolajban található triterpén.
A tetraterpének (C 40 vegyületek) nyolc izoprént tartalmaznak
töredékek. A tetraterpének a növényi és állati zsírok pigmentjeiben találhatók.
eredet. Színük egy hosszú konjugált rendszer jelenlétének köszönhető
kettős kötések. Például a β-karotin felelős a jellegzetes narancsért
sárgarépa színezése.
Olaj- és szénfeldolgozási technológia
BAN BEN késő XIX V. A hőenergetika, a közlekedés, a gépészet, a hadiipar és számos más iparág fejlődésének hatására mérhetetlenül megnőtt a kereslet, és sürgős szükség van új típusú üzemanyagokra és vegyi termékekre.
Ebben az időben született meg és gyorsan fejlődött az olajfinomító ipar. Az olajfinomító ipar fejlődéséhez óriási lökést adott a kőolajtermékekkel működő belső égésű motor feltalálása és gyors elterjedése. Intenzíven fejlődött a szén feldolgozásának technikája is, amely nemcsak az egyik fő tüzelőanyag, hanem különösen figyelemre méltó, a vizsgált időszakban a vegyipar elengedhetetlen alapanyagává vált. Ebben a kérdésben nagy szerepe volt a kokszkémiának. A korábban a vaskohászatot koksszal szállító kokszgyárak kokszvegyi vállalkozásokká alakultak, amelyek számos értékes vegyipari terméket is gyártottak: kokszolókemence-gázt, nyersbenzolt, kőszénkátrányt és ammóniát.
A szintetikus szerves anyagok és anyagok előállítása az olaj- és szénfeldolgozási termékek alapján kezdett fejlődni. Széles körben használják nyersanyagként és félkész termékként a vegyipar különböző ágaiban.
10-es számú jegy
