Looduslikud süsivesinike allikad. Nafta rafineerimine

Kivisöe kuivdestilleerimine.

Aromaatseid süsivesinikke saadakse peamiselt kivisöe kuivdestilleerimisel. Kivisöe kuumutamisel ilma õhuta retortides või koksiahjudes 1000–1300 °C juures toimub lagunemine. orgaaniline aine kivisüsi tahkete, vedelate ja gaasiliste toodete moodustumisega.

Kuivdestilleerimise tahke saadus – koks – on poorne mass, mis koosneb süsinikust ja tuha lisandist. Koksi toodetakse aastal tohututes kogustes ja seda tarbib peamiselt metallurgiatööstus redutseeriva ainena metallide (peamiselt raua) tootmisel maakidest.

Kuivdestilleerimise vedelad saadused on must viskoosne tõrv (kivisöetõrv), ammoniaaki sisaldav vesikiht on ammoniaagivesi. Kivisöetõrva saadakse keskmiselt 3% algse kivisöe massist. Ammoniaagivesi on üks olulisi ammoniaagi allikaid. Kivisöe kuivdestilleerimise gaasilisi saadusi nimetatakse koksigaasiks. Koksiahju gaas on erineva koostisega, olenevalt söe kvaliteedist, koksistamise režiimist jne. Koksiahju akudes toodetud koksigaas juhitakse läbi rea absorbereid, mis püüavad kinni tõrva, ammoniaagi ja kerge õli aurud. Koksiahju gaasist kondenseerimisel saadud kerge õli sisaldab 60% benseeni, tolueeni ja muid süsivesinikke. Enamik benseeni (kuni 90%) saadakse sel viisil ja ainult vähesel määral - kivisöetõrva fraktsioneerimisel.

Kivisöetõrva töötlemine. Kivisöetõrval on iseloomuliku lõhnaga must vaigune mass. Praegu on kivisöetõrvast eraldatud üle 120 erineva toote. Nende hulgas on aromaatsed süsivesinikud, aga ka happelise olemusega aromaatsed hapnikku sisaldavad ained (fenoolid), aluselise iseloomuga lämmastikku sisaldavad ained (püridiin, kinoliin), väävlit sisaldavad ained (tiofeen) jne.

Kivisöetõrv allutatakse fraktsioneerivale destilleerimisele, mille tulemusena saadakse mitu fraktsiooni.

Kerge õli sisaldab benseeni, tolueeni, ksüleene ja mõningaid teisi süsivesinikke.

Keskmine ehk karboolõli sisaldab mitmeid fenoole.

Raske või kreosootõli: süsivesinikest sisaldab raske õli naftaleeni.

Süsivesinike saamine naftast

Nafta on üks peamisi allikaid aromaatsed süsivesinikud. Enamik õlitüüpe sisaldab väga vähe suur hulk aromaatsed süsivesinikud. Kodumaistest õlidest on aromaatsete süsivesinike poolest rikas Uurali (Permi) väljast pärit nafta. Teine Bakuu õli sisaldab kuni 60% aromaatseid süsivesinikke.

Aromaatsete süsivesinike vähesuse tõttu kasutatakse nüüd “õli aromatiseerimist”: naftasaadusi kuumutatakse temperatuuril umbes 700 °C, mille tulemusena saab õli lagunemissaadustest 15–18% aromaatseid süsivesinikke.

Kviitung aromaatne süsivesinikud. Loomulik allikatest
Kviitung süsivesinikudõlist. Õli on üks peamisi allikatest aromaatne süsivesinikud.

Kviitung aromaatne süsivesinikud. Loomulik allikatest. Kivisöe kuivdestilleerimine. aromaatne süsivesinikud saadakse peamiselt koos. Nomenklatuur ja isomeeria aromaatne süsivesinikud.

Kviitung aromaatne süsivesinikud. Loomulik allikatest. Kivisöe kuivdestilleerimine. aromaatne süsivesinikud saadakse peamiselt koos.

Kviitung aromaatne süsivesinikud. Loomulik allikatest.
1. Süntees alates aromaatne süsivesinikud ja rasvhapete halo derivaadid katalüüsi juuresolekul... rohkem ».

Grupi juurde aromaatneühendid sisaldasid mitmeid aineid, saanud alates loomulik vaigud, palsamid ja eeterlikud õlid.
Ratsionaalsed nimed aromaatne süsivesinikud tavaliselt tuletatud nimest. aromaatne süsivesinikud.

Loomulik allikatest piir süsivesinikud. Gaasid, vedelikud ja tahked ained on looduses laialt levinud. süsivesinikud, enamasti vormis ei leidu puhtad ühendid, kuid erinevate, mõnikord väga keeruliste segude kujul.

isomeeria, loomulik allikatest ja viise saamine olefiinid. Olefiinide isomeeria oleneb süsinikuaatomite ahela isomeeriast, st sellest, kas ahel on n. Küllastumata (küllastumata) süsivesinikud.

Süsivesinikud. Süsivesikud on looduses laialt levinud ja neil on inimese elus väga oluline roll. Need on osa toidust ja enamasti kaetakse inimese energiavajadus toitumise käigus enamasti süsivesikute arvelt.

Etüleenist toodetud H2C=CH- radikaali nimetatakse tavaliselt vinüüliks; propüleenist toodetud radikaali H2C=CH-CH2- nimetatakse allüüliks. Loomulik allikatest ja viise saamine olefiinid.

Loomulik allikatest piir süsivesinikud Samuti on mõned puidu, turba, pruun- ja kivisöe ning põlevkivi kuivdestilleerimise tooted. Sünteetilised meetodid saamine piir süsivesinikud.

Leitud sarnaseid lehti:10

Looduslikud süsivesinike allikad Täisnimi Starchevaya Arina rühm B-105 2013

Looduslikud allikad Looduslikud süsivesinike allikad on fossiilsed kütused – nafta ja gaas, kivisüsi ja turvas. Toornafta ja gaasi leiukohad tekkisid 100-200 miljonit aastat tagasi mikroskoopiliselt meretaimed ja merepõhjas tekkinud setetesse kinnistunud loomad.Seevastu kivisüsi ja turvas hakkasid moodustuma 340 miljonit aastat tagasi maismaal kasvanud taimedest.

Maagaasi ja toornafta leidub tavaliselt koos veega naftat sisaldavates kihtides, mis asuvad kivimikihtide vahel (joonis 2). Mõiste "maagaas" kehtib ka gaaside kohta, mis tekivad looduslikud tingimused kivisöe lagunemisest. Maagaasi ja toornaftat arendatakse igal kontinendil peale Antarktika. Maailma suurimad maagaasitootjad on Venemaa, Alžeeria, Iraan ja USA. Suurimad toornafta tootjad on Venezuela, Saudi Araabia, Kuveit ja Iraan. Maagaas koosneb peamiselt metaanist. Toornafta on õline vedelik, mille värvus võib varieeruda tumepruunist või rohelisest kuni peaaegu värvituni. See sisaldab suurel hulgal alkaane. Nende hulgas on sirgeid alkaane, hargnenud alkaane ja tsükloalkaane süsinikuaatomite arvuga viis kuni 50. Nende tsükloalkaanide tööstuslik nimetus on nachtany. Samuti sisaldab toornafta ligikaudu 10% aromaatseid süsivesinikke, aga ka väikeses koguses muid väävlit, hapnikku ja lämmastikku sisaldavaid ühendeid.

Maagaasi kasutatakse nii kütusena kui ka toorainena mitmesuguste orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete tootmiseks. Te juba teate, et maagaasi põhikomponendist metaanist saadakse vesinikku, atsetüleeni ja metüülalkoholi, formaldehüüdi ja sipelghapet ning paljusid teisi orgaanilisi aineid. Maagaasi kasutatakse kütusena elektrijaamades, elamute ja tööstushoonete vee soojendamise katlasüsteemides, kõrgahju- ja ahjutööstuses. Löödes tikku ja pannes linnamaja köögi gaasipliidis gaasi põlema, “hakkate” ahelreaktsioon maagaasi kuuluvate alkaanide oksüdeerimine. , Lisaks õlile looduslikud ja seotud naftagaas, on süsivesinike looduslik allikas kivisüsi. 0n moodustab maa soolestikus paksud kihid, selle tõestatud varud ületavad oluliselt naftavarusid. Nagu nafta, sisaldab kivisüsi suures koguses erinevaid orgaanilisi aineid. Lisaks orgaanilisele sisaldab see ka anorgaanilised ained, nagu vesi, ammoniaak, vesiniksulfiid ja loomulikult süsinik ise – kivisüsi. Üks peamisi kivisöe töötlemise meetodeid on koksimine - kaltsineerimine ilma õhu juurdepääsuta. Temperatuuril umbes 1000 °C läbiviidava koksimise tulemusena moodustuvad: koksiahju gaas, mis sisaldab vesinikku, metaani, süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiid, ammoniaagi, lämmastiku ja muude gaaside lisandid; kivisöetõrv, mis sisaldab mitusada korda isikupärasemaid orgaanilisi aineid, sealhulgas benseeni ja selle homolooge, fenooli ja aromaatseid alkohole, naftaleeni ja mitmesuguseid heterotsüklilisi ühendeid; tõrv ehk ammoniaagivesi, mis sisaldab, nagu nimigi ütleb, lahustunud ammoniaaki, aga ka fenooli, vesiniksulfiidi ja muid aineid; koks on koksimise tahke jääk, peaaegu puhas süsinik. Koksi kasutatakse raua ja terase tootmisel, ammoniaaki kasutatakse lämmastiku- ja kombineeritud väetiste tootmisel ning orgaaniliste koksitoodete tähtsust on vaevalt võimalik üle hinnata. Seega pole nendega seotud nafta ja maagaasid kivisüsi mitte ainult kõige väärtuslikumad süsivesinike allikad, vaid ka osa ainulaadsest asendamatute ainete laost. loodusvarad mille hoolikas ja mõistlik kasutamine - vajalik tingimus inimühiskonna järkjärguline areng.

Toornafta on süsivesinike ja muude ühendite keeruline segu. Sellel kujul kasutatakse seda harva. See töödeldakse esmalt muudeks toodeteks, millel on praktiline kasutamine. Seetõttu transporditakse toornafta tankerite või torujuhtmetega rafineerimistehastesse. Nafta rafineerimine hõlmab mitmeid füüsikalisi ja keemilisi protsesse: fraktsioneeriv destilleerimine, krakkimine, reformimine ja väävlitustamine.

Toornafta jaguneb paljudeks komponendid, allutades selle lihtsale, fraktsioneerivale ja vaakumdestilleerimisele. Nende protsesside iseloom, samuti saadud õlifraktsioonide arv ja koostis sõltuvad toornafta koostisest ja selle erinevatele fraktsioonidele esitatavatest nõuetest. Esiteks eemaldatakse toornaftast selles lahustunud gaasilisandid lihtsa destilleerimise teel. Seejärel õli allutatakse esmane destilleerimine, mille tulemusena jaguneb see gaasi-, kergeks ja keskmiseks fraktsiooniks ning kütteõliks. Kergete ja keskmiste fraktsioonide edasine fraktsionaalne destilleerimine, samuti kütteõli vaakumdestilleerimine viib suure hulga fraktsioonide moodustumiseni. Tabelis 4 näitab erinevate õlifraktsioonide keemistemperatuuri vahemikke ja koostist ning joonis fig. Joonisel 5 on kujutatud õli destilleerimise esmase destilleerimise (destilleerimise) kolonni konstruktsiooni skeem. Pöördume nüüd üksikute õlifraktsioonide omaduste kirjelduse juurde.

Naftaväljadel on reeglina suured akumulatsioonid nn assotsieerunud naftagaasi, mis koguneb nafta kohale maapõue ja lahustub selles osaliselt kattekihtide survel. Nagu nafta, on ka sellega seotud naftagaas väärtuslik looduslik süsivesinike allikas. See sisaldab peamiselt alkaane, mille molekulid sisaldavad 1 kuni 6 süsinikuaatomit. On ilmne, et sellega seotud naftagaasi koostis on palju vaesem kui nafta. Kuid vaatamata sellele kasutatakse seda laialdaselt nii kütusena kui ka toorainena keemiatööstus. Vaid mõnikümmend aastat tagasi põletati enamikul naftaväljadel sellega seotud naftagaasi kasutu lisana naftale. Praegu toodetakse näiteks Venemaa rikkaimas naftavarus Surgutis maailma odavaimat elektrit, kasutades kütusena sellega seotud naftagaasi.

Tänan tähelepanu eest.

Looduslikud süsivesinike allikad on fossiilsed kütused – nafta ja

gaas, kivisüsi ja turvas. Toornafta ja gaasi maardlad tekkisid 100-200 miljonit aastat tagasi

tagasi mikroskoopilistest meretaimedest ja -loomadest, mis osutusid

sisaldub merepõhjas tekkinud settekivimite hulgas, Erinevalt

See süsi ja turvas hakkasid taimedest moodustuma 340 miljonit aastat tagasi,

kasvab kuival maal.

Maagaasi ja toornafta leidub tavaliselt koos veega

kivimikihtide vahel paiknevad õli kandvad kihid (joon. 2). Tähtaeg

"maagaas" kehtib ka gaaside kohta, mis tekivad looduslikes tingimustes

söe lagunemisest tulenevad tingimused. Maagaas ja toornafta

arendatakse kõigil kontinentidel, välja arvatud Antarktika. suurima

Maagaasi tootjad maailmas on Venemaa, Alžeeria, Iraan ja

Ühendriigid. Suurimad toornafta tootjad on

Venezuela, Saudi Araabia, Kuveit ja Iraan.

Maagaas koosneb peamiselt metaanist (tabel 1).

Toornafta on õline vedelik, mille värvus võib

olla väga mitmekesine – tumepruunist või rohelisest kuni peaaegu

värvitu. See sisaldab suurel hulgal alkaane. Nende hulgas on

sirged alkaanid, hargnenud alkaanid ja aatomite arvuga tsükloalkaanid

süsinik viiest kuni 40-ni. Nende tsükloalkaanide tööstuslik nimetus on nachta. IN

toorõli sisaldab ka ligikaudu 10% aromaatseid aineid

süsivesinikke, aga ka väikeses koguses muid ühendeid, mis sisaldavad

väävel, hapnik ja lämmastik.

Tabel 1 Maagaasi koostis

Süsi on vanim meile tuttav energiaallikas

inimkond. Tegemist on mineraaliga (joon. 3), millest tekkis

taimne aine moondeprotsessis. Metamorfne

kutsutakse kivid, mille koostis on tingimustes muutunud

kõrged rõhud ja kõrged temperatuurid. Esimese etapi toode aastal

kivisöe tekkeprotsess on turvas, mis on

lagunenud orgaaniline aine. Kivisüsi tekib turbast pärast

see on kaetud settekivimitega. Neid settekivimeid nimetatakse

ülekoormatud. Ülekoormatud sete vähendab turba niiskusesisaldust.

Söe klassifitseerimisel kasutatakse kolme kriteeriumi: puhtus (määratud

suhteline süsinikusisaldus protsentides); tüüp (määratletud

algse taimse aine koostis); hinne (olenevalt

metamorfismi aste).

Tabel 2 Mõnede kütuste süsinikusisaldus ja nende kütteväärtus

võime

Madalaimad fossiilse söe liigid on pruunsüsi ja

pruunsöe (tabel 2). Need on turbale kõige lähemal ja on suhteliselt iseloomulikud

mida iseloomustab madalam niiskusesisaldus ja seda kasutatakse laialdaselt

tööstusele. Kõige kuivem ja kõvem kivisöe tüüp on antratsiit. Tema

kasutatakse kodude kütmiseks ja toiduvalmistamiseks.

IN Hiljuti Tänu tehnoloogilisele arengule on seda üha enam

söe ökonoomne gaasistamine. Söe gaasistamistoodete hulka kuuluvad

süsinikmonooksiid, süsinikdioksiid, vesinik, metaan ja lämmastik. Neid kasutatakse sisse

gaaskütusena või toorainena mitmesuguste tootmiseks

keemiatooted ja väetised.

Nagu allpool kirjeldatud, on kivisüsi tootmiseks oluline tooraineallikas

aromaatsed ühendid. Süsi esindab

kompleksne segu keemilised ained, mis sisaldavad süsinikku,

vesinik ja hapnik, samuti vähesel määral lämmastikku, väävlit ja muid lisandeid

elemendid. Lisaks sisaldab kivisöe koostis sõltuvalt selle tüübist

erinevat niiskust ja erinevaid mineraale.

Süsivesinikke leidub looduslikult mitte ainult fossiilkütustes, vaid ka nendes

mõnedes bioloogilist päritolu materjalides. Looduslik kumm

on näide looduslikust süsivesinikpolümeerist. kummi molekul

koosneb tuhandetest struktuuriüksustest, mis esindavad metüülbuta-1,3-dieeni

(isopreen);

Looduslik kumm. Ligikaudu 90% looduslikku kummi, mis

praegu kaevandatakse kogu maailmas, saadud Brasiiliast

kummipuu Hevea brasiliensis, mida kasvatatakse peamiselt aastal

Aasia ekvatoriaalsed riigid. Selle puu mahl, mis on lateks

(kolloidne vesilahus polümeer), mis on kokku pandud noaga tehtud sisselõigetest

koor. Lateks sisaldab umbes 30% kummi. Selle pisikesed tükid

vees suspendeeritud. Mahl valatakse alumiiniummahutitesse, kuhu lisatakse hapet,

põhjustades kummi hüübimist.

Paljud teised looduslikud ühendid sisaldavad ka isopreeni struktuuri

killud. Näiteks limoneen sisaldab kahte isopreeni fragmenti. Limoneen

on tsitrusviljade koorest ekstraheeritud õlide põhikomponent,

nagu sidrunid ja apelsinid. See ühendus kuulub ühenduste klassi,

nimetatakse terpeenideks. Terpeenide molekulid sisaldavad 10 süsinikuaatomit (C

10-ühendit) ja sisaldavad kahte üksteisega ühendatud isopreeni fragmenti

teine järjestikku (“peast sabani”). Nelja isopreeniga ühendid

fragmente (C 20 ühendid) nimetatakse diterpeenideks ja kuue

isopreeni fragmendid - triterpeenid (C 30 ühendid). Skvaleen

mida leidub haimaksaõlis, on triterpeen.

Tetraterpeenid (C 40 ühendid) sisaldavad kaheksat isopreeni

killud. Tetraterpeene leidub taimsete ja loomsete rasvade pigmentides

päritolu. Nende värvus on tingitud pika konjugaatsüsteemi olemasolust

topeltsidemed. Näiteks β-karoteen vastutab iseloomuliku oranži värvuse eest

porgandite värvimine.

Nafta ja kivisöe töötlemise tehnoloogia

IN XIX lõpus V. Soojusenergeetika, transpordi, masinaehituse, sõjanduse ja paljude teiste tööstusharude edusammude mõjul on nõudlus mõõtmatult kasvanud ning tekkinud on tungiv vajadus uut tüüpi kütuste ja keemiatoodete järele.

Sel ajal sündis ja kiiresti arenes nafta rafineerimistööstus. Tohutu tõuke naftatöötlemistööstuse arengule andis naftatoodetel töötava sisepõlemismootori leiutamine ja kiire levik. Intensiivselt arenes ka kivisöe töötlemise tehnoloogia, mis mitte ainult ei ole üks peamisi kütuseliike, vaid, mis on eriti tähelepanuväärne, muutus vaadeldaval perioodil vajalikuks tooraineks keemiatööstusele. Suur roll antud juhul kuulus koksi keemia alla. Varem raua- ja terasetööstust koksiga varustanud koksitehased muutusid koksikeemiaettevõteteks, mis tootsid ka mitmeid väärtuslikke keemiatooteid: koksiahjugaasi, toorbenseeni, kivisöetõrva ja ammoniaaki.

Nafta ja kivisöe töötlemise saaduste põhjal hakkas arenema sünteetiliste orgaaniliste ainete ja materjalide tootmine. Neid kasutatakse laialdaselt toorainena ja pooltoodetena keemiatööstuse erinevates harudes.

Pilet nr 10

– koosneb (peamiselt) metaanist ja (väiksemates kogustes) selle lähimatest homoloogidest - etaanist, propaanist, butaanist, pentaanist, heksaanist jne; täheldatud seotud naftagaasis, st. maagaas, mida leidub looduslikult õli kohal või lahustatakse selles rõhu all.

Õli

on õline tuleohtlik vedelik, mis koosneb alkaanidest, tsükloalkaanidest, areenidest (valdavalt), samuti hapnikku, lämmastikku ja väävlit sisaldavatest ühenditest.

Kivisüsi

– orgaanilise päritoluga tahkekütuse mineraal. See sisaldab vähe grafiiti ja palju keerulisi tsüklilisi ühendeid, sealhulgas elemente C, H, O, N ja S. Leitakse antratsiiti (peaaegu veevaba), kivisütt (-4% niiskust) ja pruunsütt (50-60% niiskust). Koksimismeetodit kasutades muudetakse kivisüsi süsivesinikeks (gaasiline, vedel ja tahke) ja koksiks (üsna puhas grafiit).

Söe koksimine

Söe kuumutamine ilma õhu juurdepääsuta temperatuurini 900–1050 ° C viib selle termilise lagunemiseni lenduvate saaduste (kivisöetõrv, ammoniaagivesi ja koksiahjugaas) ja tahke jäägi - koksi - moodustumisega.

Peamised tooted: koks - 96-98% süsinikku; koksiahju gaas -60% vesinik, 25% metaan, 7% süsinikmonooksiid (II) jne.

Kõrvalsaadused: kivisöetõrv (benseen, tolueen), ammoniaak (koksiahju gaasist) jne.

Õli rafineerimine rektifikatsioonimeetodil

Eelpuhastatud õli destilleeritakse atmosfäärirõhul (või vaakum) pideva destilleerimise kolonnides teatud keemistemperatuurivahemikega fraktsioonideks.

Peamised tooted: kerge ja raske bensiin, petrooleum, gaasiõli, määrdeõlid, kütteõli, tõrv.

Õli rafineerimine katalüütilise krakkimise teel

Tooraine: kõrge keemistemperatuuriga õlifraktsioonid (petrooleum, gaasiõli jne)

Abimaterjalid: katalüsaatorid (modifitseeritud alumiiniumsilikaadid).

Põhiline keemiline protsess: temperatuuril 500-600 °C ja rõhul 5·10 5 Pa süsivesinike molekulid jagunevad väiksemateks molekulideks, katalüütilise krakkimisega kaasnevad aromatiseerimis-, isomerisatsiooni- ja alküülimisreaktsioonid.

Tooted: madala keemistemperatuuriga süsivesinike segu (kütused, naftakeemia tooraine).

C 16. H 34 → C 8 H 18 + C 8 H 16
C8H18 → C4H10 + C4H8
C4H10 → C2H6 + C2H4