Luonnolliset hiilivetyjen lähteet: maakaasu. Luonnolliset hiilivetyjen lähteet – Knowledge Hypermarket

HIILIVYÖN LUONNALLISET LÄHTEET

Hiilivedyt ovat kaikki niin erilaisia ​​-
Nestemäinen ja kiinteä ja kaasumainen.
Miksi niitä on niin paljon luonnossa?
Kyse on kyltymättömästä hiilestä.

Todellakin, tämä alkuaine, kuten mikään muu, on "tyydyttymätön": se pyrkii muodostamaan ketjuja, suoria ja haaroittuneita, renkaita tai verkkoja monista atomeistaan. Siksi on olemassa monia hiili- ja vetyatomien yhdisteitä.

Hiilivedyt ovat maakaasu- metaani ja muut kotitalouksien syttyvät kaasut, joita käytetään kaasupullojen täyttämiseen - propaani C 3 H 8. Hiilivedyt sisältävät öljyn, bensiinin ja kerosiinin. Ja myös - orgaaninen liuotin C 6 H 6, parafiini, josta valmistetaan uudenvuoden kynttilöitä, vaseliini apteekista ja jopa muovipussi tuotteiden pakkaamiseen...

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat mineraalit - kivihiili, öljy, kaasu.

HIILI

Maapallolla tiedetään lisää 36 tuhat hiilialtaat ja -esiintymät, jotka yhdessä vievät 15% maapallon alueilla. Hiilialtaat voivat ulottua tuhansia kilometrejä. Maapallon kivihiilen geologiset kokonaisvarannot ovat 5 biljoonaa 500 miljardia tonnia mukaan lukien tutkitut talletukset - 1 triljoona 750 miljardia tonnia.

Fossiilisia hiiltä on kolme päätyyppiä. Kun ruskohiili ja antrasiitti palavat, liekki on näkymätön ja palaminen savutonta, kun taas kivihiili tuottaa palaessaan voimakkaan halkeilevan äänen.

Antrasiitti- vanhin fossiilisista hiileistä. Sille on ominaista korkea tiheys ja kiilto. Sisältää jopa 95% hiili.

Hiili– sisältää enintään 99% hiili. Kaikista fossiilisista hiileistä sillä on laajin käyttökohde.

Ruskohiili– sisältää enintään 72% hiili. On ruskea väri. Fossiilisista hiileistä nuorimpana se säilyttää usein jälkiä sen puun rakenteesta, josta se muodostui. Sille on ominaista korkea hygroskooppisuus ja korkea tuhkapitoisuus ( 7 prosentista 38 prosenttiin, siksi sitä käytetään vain paikallisena polttoaineena ja kemiallisen käsittelyn raaka-aineena. Erityisesti hydrauksella saadaan arvokkaita nestemäisiä polttoaineita: bensiiniä ja kerosiinia.

Hiili on hiilen pääkomponentti ( 99% ), ruskohiili ( jopa 72 %). Hiilen nimen alkuperä eli "hiilen synnyttäminen". Samoin latinankielinen nimi "carboneum" sisältää juuren hiili-hiilen.

Kuten öljy, kivihiili sisältää suuri määrä orgaaniset aineet. Paitsi eloperäinen aine, sen koostumus sisältää myös epäorgaanisia aineita, kuten vettä, ammoniakkia, rikkivetyä ja tietysti itse hiiltä - hiiltä. Yksi tärkeimmistä hiilen käsittelymenetelmistä on koksaus - kalsinointi ilman ilmaa. Koksauksen seurauksena, joka suoritetaan lämpötilassa 1000 0 C, muodostuu seuraavaa:

Koksikaasu– Se sisältää vetyä, metaania, hiilidioksidia ja hiilidioksidia, ammoniakin, typen ja muiden kaasujen seoksia.

Kivihiiliterva – sisältää useita satoja erilaisia ​​orgaanisia aineita, kuten bentseeniä ja sen homologeja, fenolia ja aromaattisia alkoholeja, naftaleenia ja erilaisia ​​heterosyklisiä yhdisteitä.

Hartsi tai ammoniakkivesi – sisältää nimensä mukaisesti liuennutta ammoniakkia sekä fenolia, rikkivetyä ja muita aineita.

Koksi– kiinteä koksausjäännös, käytännössä puhdasta hiiltä.

Koksia käytetään raudan ja teräksen valmistuksessa, ammoniakkia typen ja yhdistelmälannoitteiden valmistuksessa, ja orgaanisten koksaustuotteiden merkitystä tuskin voi yliarvioida. Mikä on tämän mineraalin levinneisyyden maantiede?

Suurin osa hiilivaroista sijaitsee pohjoisella pallonpuoliskolla - Aasiassa, Pohjois-Amerikassa, Euraasiassa. Mitkä maat erottuvat joukosta kivihiilivarantojen ja -tuotannon suhteen?

Kiina, USA, Intia, Australia, Venäjä.

Tärkeimmät hiilen viejät ovat maat.

USA, Australia, Venäjä, Etelä-Afrikka.

Tärkeimmät tuontikeskukset.

Japani, Ulkomainen Eurooppa.

Tämä on erittäin ympäristöä saastuttava polttoaine. Kivihiilen louhinnassa tapahtuu räjähdyksiä ja metaanipaloja, ja tiettyjä ympäristöongelmia syntyy.

Saastuminen ympäristöön on mikä tahansa ei-toivottu muutos tämän ympäristön tilassa ihmisen taloudellisen toiminnan seurauksena. Tämä tapahtuu myös kaivostoiminnan aikana. Kuvitellaanpa tilanne kivihiilen kaivosalueella. Yhdessä hiilen kanssa pintaan nousee valtava määrä jätekiveä, joka yksinkertaisesti lähetetään tarpeettomana kaatopaikalle. Muodostunut vähitellen jätekasoja- valtavat, kymmeniä metrejä korkeat, kartion muotoiset jätekivivuoret, jotka vääristävät luonnonmaiseman ilmettä. Kuljetetaanko kaikki pintaan nostettu hiili kuluttajalle? Ei tietenkään. Loppujen lopuksi prosessi ei ole ilmatiivis. Valtava määrä hiilipölyä laskeutuu maan pinnalle. Tämän seurauksena maaperän ja pohjaveden koostumus muuttuu, mikä väistämättä vaikuttaa eläimiin ja kasvisten maailma kaupunginosa.

Kivihiili sisältää radioaktiivista hiiltä - C, mutta polttoaineen polton jälkeen vaarallinen aine joutuu savun mukana ilmaan, veteen, maaperään ja sintrautuu kuonaksi tai tuhkaksi, jota käytetään rakennusmateriaalien valmistukseen. Tämän seurauksena asuinrakennusten seinät ja katot "uppoavat" ja muodostavat uhan ihmisten terveydelle.

ÖLJY

Öljy on ollut ihmiskunnan tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Se louhittiin Eufratin rannalla

6-7 tuhatta vuotta eaa uh . Sitä käytettiin kodin valaistukseen, laastin valmistukseen, lääkkeinä ja voiteina sekä balsamointiin. Öljy oli muinaisessa maailmassa valtava ase: tulijoet valuivat myrskyjen linnoituksen muurien päihin, öljyyn upotetut palavat nuolet lensivät piiritettyihin kaupunkeihin. Öljy oli olennainen osa sytytysainetta, joka jäi historiaan nimellä "Kreikkalainen tuli" Keskiajalla sitä käytettiin pääasiassa katuvalaistukseen.

Yli 600 öljy- ja kaasuallasta on tutkittu, 450 on kehitteillä , A kokonaismääräöljykentät saavuttavat 50 tuhatta.

On kevyitä ja raskaita öljyjä. Kevyt öljy uutetaan pohjamaasta pumpuilla tai suihkulähdemenetelmällä. Tätä öljyä käytetään pääasiassa bensiinin ja kerosiinin valmistukseen. Raskaat öljyt louhitaan joskus jopa kaivosmenetelmällä (Komin tasavallassa) ja siitä valmistetaan bitumia, polttoöljyä ja erilaisia ​​öljyjä.

Öljy on monipuolisin polttoaine, jossa on paljon kaloreita. Sen louhinta on suhteellisen yksinkertaista ja halpaa, koska öljyä louhittaessa ei tarvitse laittaa ihmisiä maan alle. Öljyn kuljettaminen putkistojen kautta ei ole suuri ongelma. Tämän tyyppisen polttoaineen suurin haitta on sen alhainen resurssien saatavuus (noin 50 vuotta ) . Yleiset geologiset varat ovat 500 miljardia tonnia, mukaan lukien tutkitut 140 miljardia tonnia .

SISÄÄN 2007 vuonna venäläiset tutkijat osoittivat maailman yhteisölle, että Jäämerellä sijaitsevat vedenalaiset Lomonosovin ja Mendelejevin harjut ovat mannerjalustan vyöhyke ja kuuluvat siksi Venäjän federaatioon. Kemian opettaja kertoo sinulle öljyn koostumuksesta ja sen ominaisuuksista.

Öljy on "energiamöykky". Vain 1 ml:lla sitä lämmittää kokonaisen ämpärillisen vettä yhdellä asteella, ja ämpärisamovarin keittämiseen tarvitaan alle puoli lasillista öljyä. Tilavuusyksikköä kohti mitattuna öljy on luonnonaineista ensimmäisellä sijalla. Edes radioaktiiviset malmit eivät voi kilpailla sen kanssa tässä suhteessa niiden sisällön vuoksi radioaktiiviset aineet niin pieni, että uuttaa 1 mg. Ydinpolttoaine vaatii tonneittain kiven käsittelyä.

Öljy ei ole vain minkä tahansa valtion polttoaine- ja energiakompleksin perusta.

D.I. Mendelejevin kuuluisat sanat ovat paikallaan "Öljyn polttaminen on sama asia kuin uunin sytytys setelit". Jokainen öljypisara sisältää enemmän kuin 900 eri kemialliset yhdisteet, yli puolet jaksollisen järjestelmän kemiallisista alkuaineista. Tämä on todellinen luonnon ihme, petrokemian teollisuuden perusta. Noin 90 % kaikesta tuotetusta öljystä käytetään polttoaineena. Huolimatta “ sinun 10%" , petrokemiallinen synteesi tuottaa tuhansia orgaanisia yhdisteitä, jotka täyttävät nyky-yhteiskunnan kiireelliset tarpeet. Ihmiset eivät turhaan kutsu öljyä "musta kullaksi", "maan vereksi".

Öljy on öljymäistä tummanruskeaa nestettä, jolla on punertava tai vihertävä sävy, joskus musta, punainen, sininen tai vaalea ja jopa läpinäkyvä, jolla on tyypillinen pistävä haju. On öljyä, joka on valkoista tai väritöntä, kuten vesi (esimerkiksi Surukhan-kentällä Azerbaidžanissa, joillakin kentillä Algeriassa).

Öljyn koostumus ei ole sama. Mutta ne kaikki sisältävät yleensä kolmen tyyppisiä hiilivetyjä - alkaanit (enimmäkseen normaalirakenteisia), sykloalkaaneja ja aromaattisia hiilivetyjä. Näiden hiilivetyjen suhde eri kentiltä peräisin olevassa öljyssä on erilainen: esimerkiksi Mangyshlak-öljyssä on runsaasti alkaaneja ja Bakun alueen öljyssä on runsaasti sykloalkaaneja.

Tärkeimmät öljyvarat sijaitsevat pohjoisella pallonpuoliskolla. Kaikki yhteensä 75 Maailman maat tuottavat öljyä, mutta 90 % sen tuotannosta tulee vain 10 maasta. Lähellä ? maailman öljyvarat kehitysmaat. (Opettaja nimeää ja näyttää kartalla).

Tärkeimmät tuottajamaat:

Saudi-Arabia, USA, Venäjä, Iran, Meksiko.

Samalla enemmän 4/5 Öljyn kulutus muodostaa osuuden taloudellisesti kehittyneistä maista, jotka ovat tärkeimmät tuontimaat:

Japani, Ulkomainen Eurooppa, USA.

Raakaöljyä ei käytetä missään, mutta öljytuotteita käytetään.

Öljynjalostus

Nykyaikainen asennus koostuu öljyn lämmitysuunista ja tislauskolonnista, jossa öljy erotetaan ryhmät - erillisiä hiilivetyjen seoksia niiden kiehumispisteiden mukaan: bensiini, teollisuusbensiini, kerosiini. Uunissa on pitkä putki, joka on rullattu kelaksi. Uunia lämmitetään polttoöljyn tai kaasun palamistuotteista. Öljyä syötetään jatkuvasti kierukkaan: siellä se kuumennetaan 320 - 350 0 C:een nesteen ja höyryn seoksena ja menee tislauskolonniin. Tislauskolonni on noin 40 m korkea teräksinen lieriömäinen laite. Siinä on useita kymmeniä vaakasuoria väliseiniä, joiden sisällä on reikiä - niin sanotut levyt. Kolonniin tuleva öljyhöyry nousee ylös ja kulkee levyissä olevien reikien läpi. Asteittain jäähtyessään ylöspäin liikkuessaan ne nesteytyvät osittain. Vähemmän haihtuvat hiilivedyt nesteytetään jo ensimmäisillä levyillä muodostaen kaasuöljyfraktion; enemmän haihtuvat hiilivedyt kerääntyvät enemmän ja muodostavat kerosiinifraktion; vielä suurempi – teollisuusbensiinin jae. Haihtuvimmat hiilivedyt poistuvat kolonnista höyryinä ja muodostavat kondensaation jälkeen bensiiniä. Osa bensiinistä syötetään takaisin kolonniin "kasteluun", mikä edistää parempia käyttöolosuhteita. (Kirjoita muistikirjaan). Bensiini - sisältää hiilivetyjä C5 - C11, kiehuvat välillä 40 0 ​​C - 200 0 C; teollisuusbensiini - sisältää C8-C14-hiilivetyjä, joiden kiehumispiste on 120 0 C - 240 0 C; kerosiini - sisältää C12 - C18 hiilivetyjä, kiehuu lämpötilassa 180 0 C - 300 0 C; kaasuöljy - sisältää C13-C15-hiilivetyjä, tislattu lämpötiloissa 230 0 C - 360 0 C; voiteluöljyt - C16 - C28, keitetään vähintään 350 0 C:n lämpötilassa.

Kun kevyitä tuotteita on tislattu öljystä, jäljelle jää viskoosi musta neste - polttoöljy. Se on arvokas hiilivetyjen seos. Voiteluöljyt saadaan polttoöljystä lisätislaamalla. Polttoöljyn tislaamatonta osaa kutsutaan tervaksi, jota käytetään rakentamisessa ja teiden päällystämiseen (videokatkelman esittely). Öljyn suoratislauksen arvokkain fraktio on bensiini. Tämän fraktion saanto ei kuitenkaan ylitä 17-20 painoprosenttia raakaöljystä. Herää ongelma: kuinka tyydyttää yhteiskunnan jatkuvasti kasvavat auto- ja lentopolttoainetarpeet? Ratkaisun löysi 1800-luvun lopulla venäläinen insinööri Vladimir Grigorjevitš Shukhov. SISÄÄN 1891 vuonna hän suoritti ensimmäisen kerran teollisen halkeiluaöljyn kerosiinifraktio, joka mahdollisti bensiinin saannon nostamisen 65-70 prosenttiin (raakaöljyyn perustuen). Vain öljytuotteiden lämpökrakkausprosessin kehittämiseksi kiitollinen ihmiskunta kirjoitti tämän ainutlaatuisen henkilön nimen sivilisaation historiaan kultaisilla kirjaimilla.

Öljyn puhdistuksen tuloksena saadut tuotteet altistetaan kemialliseen käsittelyyn, joka sisältää useita monimutkaisia ​​prosesseja, joista yksi on öljytuotteiden krakkaus (englanniksi "Cracking" - halkeaminen). Krakkauksia on useita tyyppejä: lämpökrakkaus, katalyyttinen, korkeapainekrakkaus ja pelkistyskrakkaus. Terminen krakkaus koostuu pitkäketjuisten hiilivetymolekyylien pilkkomisesta lyhyemmiksi korkean lämpötilan (470-550 0 C) vaikutuksesta. Tämän pilkkomisen aikana alkaanien kanssa muodostuu alkeeneja:

Tällä hetkellä katalyyttinen krakkaus on yleisin. Se suoritetaan lämpötilassa 450-500 0 C, mutta suuremmalla nopeudella ja mahdollistaa korkealaatuisemman bensiinin saamisen. Katalyyttisessä krakkausolosuhteissa tapahtuu halkeamisreaktioiden ohella isomerointireaktioita, toisin sanoen normaalirakenteisten hiilivetyjen muuttumista haarautuneiksi hiilivedyiksi.

Isomerointi vaikuttaa bensiinin laatuun, koska haarautuneiden hiilivetyjen läsnäolo lisää suuresti sen oktaanilukua. Krakkaus luokitellaan niin sanotuksi sekundääriseksi öljynjalostusprosessiksi. Myös joukko muita katalyyttisiä prosesseja, kuten reformointi, luokitellaan toissijaisiksi. Uudistaminen- Tämä on bensiinin aromatisointia kuumentamalla sitä katalyytin, esimerkiksi platinan, läsnä ollessa. Näissä olosuhteissa alkaanit ja sykloalkaanit muuttuvat aromaattisiksi hiilivedyiksi, minkä seurauksena myös bensiinin oktaaniluku kasvaa merkittävästi.

Ekologia ja öljykenttä

Petrokemian tuotannossa ympäristöongelma on erityisen painava. Öljyntuotantoon liittyy energiakustannuksia ja ympäristön saastumista. Maailman valtameren vaarallinen saastumisen lähde on offshore-öljyntuotanto, ja myös maailmanmeri saastuu öljyn kuljetuksissa. Jokainen meistä on nähnyt televisiosta öljytankkerien onnettomuuksien seuraukset. Polttoöljykerroksen peittämiä mustia rantoja, mustaa surffausta, haukkovia delfiinejä, lintuja, joiden siivet ovat viskoosin polttoöljyn peitossa, suojapuvuissa olevia ihmisiä keräämässä öljyä lapioilla ja ämpeillä. Haluaisin toimittaa tietoja vakavasta ympäristökatastrofista, joka tapahtui Kertšin salmessa marraskuussa 2007. Veteen joutui 2 tuhatta tonnia öljytuotteita ja noin 7 tuhatta tonnia rikkiä. Katastrofi kärsi eniten Tuzlan sylkeä, joka sijaitsee Mustan ja Azovinmeren risteyksessä, sekä Chushka-sylkeä. Onnettomuuden jälkeen polttoöljy laskeutui pohjaan aiheuttaen pienen sydämenmuotoisen kuoren, meren asukkaiden pääravinnon, kuoleman. Ekosysteemin palauttaminen vie 10 vuotta. Yli 15 tuhatta lintua kuoli. Litra öljyä, kun se on vedessä, leviää sen pinnalle 100 neliömetrin paikoissa. Öljykalvo, vaikkakin hyvin ohut, muodostaa ylitsepääsemättömän esteen hapen tielle ilmakehästä vesipatsaan. Tämän seurauksena happijärjestelmä ja valtameri häiriintyvät "tukahduttava." Plankton, joka on valtameren ravintoketjun perusta, on kuolemassa. Tällä hetkellä noin 20 % maailman valtameren pinta-alasta on jo öljyvuotojen peitossa, ja öljysaasteiden vaikutusalue kasvaa. Sen lisäksi, että Maailman valtameri on peitetty öljykalvolla, voimme tarkkailla sitä myös maalla. Esimerkiksi öljykentillä Länsi-Siperiaöljyä roiskuu vuodessa enemmän kuin tankkeriin mahtuu – jopa 20 miljoonaa tonnia. Noin puolet tästä öljystä päätyy maahan onnettomuuksien seurauksena, loput ovat "suunniteltuja" pursuja ja vuotoja kaivojen käynnistyksen, koeporauksen ja putkistojen korjausten yhteydessä. Jamalo-Nenetsien autonomisen piirikunnan ympäristökomitean mukaan suurin öljyllä saastuneen maan alue sijaitsee Purovskin alueella.

MAAKAASU JA SIIHEN LIITTYVÄ ÖLJIKAASU

Maakaasu sisältää alhaisen molekyylipainon omaavia hiilivetyjä, joiden pääkomponentit ovat metaani. Sen pitoisuus eri kentiltä peräisin olevassa kaasussa vaihtelee 80–97 prosentista. Metaanin lisäksi - etaani, propaani, butaani. Epäorgaaniset: typpi – 2 %; CO2; H20; H2S, jalokaasut. Kun maakaasu palaa, se tuottaa paljon lämpöä.

Maakaasu polttoaineena on ominaisuuksiltaan jopa öljyä parempi, se on kaloripitoisempaa. Tämä on polttoaineteollisuuden nuorin ala. Kaasu on vielä helpompi ottaa talteen ja kuljettaa. Tämä on kaikista polttoainetyypeistä edullisin. On kuitenkin joitain haittoja: monimutkainen mannertenvälinen kaasun kuljetus. Nesteytettyä kaasua kuljettavat metaanisäiliöalukset ovat erittäin monimutkaisia ​​ja kalliita rakenteita.

Käytetään: tehokkaana polttoaineena, raaka-aineina kemianteollisuudessa, asetyleenin, eteenin, vedyn, noen, muovien, etikkahapon, väriaineiden, lääkkeiden jne. tuotannossa. Assosioituneet (maaöljykaasut) ovat öljyyn liukenevia luonnonkaasuja. vapautuu louhintansa aikana Maaöljykaasu sisältää vähemmän metaania, mutta enemmän propaania, butaania ja muita korkeampia hiilivetyjä. Missä kaasu tuotetaan?

Yli 70 maassa ympäri maailmaa on teollisuuskaasuvarastoja. Lisäksi, kuten öljyn tapauksessa, kehitysmailla on erittäin suuret varannot. Mutta kaasun tuotanto tapahtuu pääasiassa kehittyneet maat. Heillä on mahdollisuus käyttää sitä tai myydä kaasua muihin saman mantereen maihin. Kansainvälinen kaasukauppa on vähemmän aktiivista kuin öljykauppa. Noin 15 % maailman kaasusta toimitetaan kansainvälisille markkinoille. Lähes 2/3 maailman kaasutuotannosta tulee Venäjältä ja Yhdysvalloista. Epäilemättä johtava kaasuntuotantoalue ei vain maassamme, vaan myös maailmassa on Yamalo-Nenetsit autonominen alue, jossa tämä ala on kehittynyt 30 vuoden ajan. Kaupunkimme Uusi Urengoy tunnustetaan oikeutetusti kaasupääomaksi. Suurimpia esiintymiä ovat Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye. Urengoy-esiintymä sisältyy Guinnessin ennätysten kirjaan. Esiintymän varastot ja tuotanto ovat ainutlaatuisia. Tutkitut varannot ylittävät 10 biljoonaa. m 3, käytön jälkeen on jo tuotettu 6 biljoonaa. m 3. Vuonna 2008 OJSC Gazprom aikoo louhia 598 miljardia kuutiometriä "sinistä kultaa" Urengoyn esiintymästä.

Kaasu ja ekologia

Öljyn ja kaasun tuotantotekniikan ja niiden kuljetuksen epätäydellisyys aiheuttaa jatkuvaa kaasumäärien palamista kompressoriasemien lämpöyksiköissä ja soihduissa. Kompressoriasemat aiheuttavat noin 30 % näistä päästöistä. Soihdussa poltetaan vuosittain noin 450 tuhatta tonnia maakaasua ja siihen liittyvää kaasua ja yli 60 tuhatta tonnia saasteita vapautuu ilmakehään.

Öljy, kaasu ja kivihiili ovat arvokkaita raaka-aineita kemianteollisuudelle. Lähitulevaisuudessa niille löydetään korvaava maamme polttoaine- ja energiakompleksi. Tällä hetkellä tutkijat etsivät tapoja käyttää aurinko- ja tuulienergiaa sekä ydinpolttoainetta öljyn korvaamiseksi kokonaan. Tulevaisuuden lupaavin polttoaine on vety. Öljyn käytön vähentäminen lämpövoimatekniikassa ei ole vain polku sen järkevämpään käyttöön, vaan myös tämän raaka-aineen säilyttämiseen tulevia sukupolvia varten. Hiilivetyraaka-aineita tulisi käyttää vain jalostusteollisuudessa erilaisten tuotteiden saamiseksi. Valitettavasti tilanne ei ole vielä muuttunut, ja jopa 94 ​​% tuotetusta öljystä toimii polttoaineena. D.I. Mendelejev sanoi viisaasti: "Öljyn polttaminen on sama asia kuin uunin lämmittäminen seteleillä."

Oppitunnin tavoitteet:

Koulutuksellinen:

• Kehittää kognitiivinen toiminta opiskelijat.
• Opiskelija tutustuu luonnollisiin hiilivetyjen lähteisiin: öljyyn, maakaasuun, kivihiileen, niiden koostumukseen ja käsittelymenetelmiin.
• Tutkia näiden resurssien pääesiintymiä maailmanlaajuisesti ja Venäjällä.
• Osoita niiden merkitys kansantaloudessa.
• Harkitse ympäristönsuojelukysymyksiä.

Koulutuksellinen:

• Kiinnostuksen kasvattaminen aiheen opiskeluun, puhekulttuurin juurruttaminen kemian tunneille.

Koulutuksellinen:

• Kehittää huomiokykyä, havainnointia, kuuntelutaitoja ja johtopäätösten tekemistä.

Pedagogiset menetelmät ja tekniikat:

• Havainnollinen lähestymistapa.
• Gnostinen lähestymistapa.
• Kyberneettinen lähestymistapa.

Laitteet: Interaktiivinen taulu, multimedia, MarSTU:n elektroniset oppikirjat, Internet, kokoelmat "Öljy ja sen jalostuksen päätuotteet", "Hiili ja sen jalostuksen tärkeimmät tuotteet".

Tuntien aikana

I. Organisatorinen hetki.

Esittelen tämän oppitunnin tarkoituksen ja tavoitteet.

II. Pääosa.

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat: öljy, kivihiili, luonnon ja niihin liittyvät maakaasut.

Öljy - "musta kulta" (Esittelen opiskelijoille öljyn alkuperän, päävarastot, tuotannon, öljyn koostumuksen, fysikaaliset ominaisuudet, öljytuotteet).

Rektifiointiprosessin aikana öljy jaetaan seuraaviin fraktioihin:

Näytän näytteitä kokoelman fraktioista (esittely ja selitys).

• Tislauskaasut– pienimolekyylisten hiilivetyjen, pääasiassa propaanin ja butaanin seos, jonka kiehumislämpötila on enintään 40 °C,
• Bensiinifraktio (bensiini)– HC-koostumus C 5 H 12 - C 11 H 24 (kiehumispiste 40-200 °C, tämän fraktion hienommalla erotuksella saadaan kaasuöljy(petrolieetteri, 40 - 70 °C) ja bensiini(70 - 120 °C),
• Teollisuusbensiinin fraktio– HC-koostumus välillä C 8 H 18 - C 14 H 30 (kiehumislämpötila 150 - 250 °C),
• Kerosiinifraktio– HC-koostumus välillä C 12 H 26 - C 18 H 38 (kiehumislämpötila 180 - 300 °C),
• Diesel polttoaine– HC:n koostumus välillä С 13 Н 28 - С 19 Н 36 (t kiehumispiste 200 - 350 °С)

Öljynjalostuksen jäännökset – polttoöljy– sisältää hiilivetyjä, joiden hiiliatomien lukumäärä on 18-50. Tislaus alennetussa paineessa polttoöljystä tuottaa aurinkoöljyä(C 18 H 28 – C 25 H 52), voiteluöljyt(C 28 H 58 – C 38 H 78), vaseliini Ja parafiini– matalassa lämpötilassa sulavat kiinteiden hiilivetyjen seokset. Kiinteä jäännös polttoöljyn tislauksesta – terva ja sen jalostustuotteet - bitumi Ja asfaltti käytetään tienpintojen valmistukseen.

Öljyn puhdistuksen tuloksena saadut tuotteet käsitellään kemiallisesti. Yksi niistä on halkeilua.

Krakkaus on öljytuotteiden lämpöhajoamista, joka johtaa hiilivetyjen muodostumiseen, joissa on pienempi määrä hiiliatomeja molekyylissä. (Käytän sähköistä MarSTU-oppikirjaa, jossa puhutaan halkeilutyypeistä).

Opiskelija vertailee lämpö- ja katalyyttistä krakkausta. (Dia nro 16)

Terminen halkeilu.

Hiilivetymolekyylien hajoaminen tapahtuu korkeammassa lämpötilassa (470-5500 C). Prosessi etenee hitaasti, muodostuu hiilivetyjä, joissa on haarautumaton hiiliatomiketju. Terminen krakkauksen tuloksena saatu bensiini sisältää yhdessä tyydyttyneiden hiilivetyjen kanssa monia tyydyttymättömiä hiilivetyjä. Siksi tällä bensiinillä on suurempi räjähdyskestävyys kuin suoraan tislatulla bensiinillä. Termisesti krakattu bensiini sisältää monia tyydyttymättömiä hiilivetyjä, jotka hapettavat ja polymeroituvat helposti. Siksi tämä bensiini on vähemmän stabiili varastoinnin aikana. Kun se palaa, useat moottorin osat voivat tukkeutua.

Katalyyttinen krakkaus.

Hiilivetymolekyylien halkeaminen tapahtuu katalyyttien läsnä ollessa ja alemmassa lämpötilassa (450-5000 C). Pääpaino on bensiinissä. He yrittävät saada lisää ja ehdottomasti paras laatu. Katalyyttinen krakkaus ilmaantui juuri öljytyöntekijöiden pitkäaikaisen ja jatkuvan kamppailun seurauksena bensiinin laadun parantamiseksi. Verrattuna lämpökrakkaukseen prosessi etenee paljon nopeammin, ja hiilivetymolekyylien hajoamisen lisäksi tapahtuu myös niiden isomeroituminen, ts. muodostuu hiilivetyjä, joissa on haarautunut hiiliatomiketju. Katalyyttisesti krakattu bensiini kestää vielä paremmin räjähdystä kuin termisesti krakattu bensiini.

Hiili. (Esittelen opiskelijoille hiilen alkuperän, päävarastot, tuotannon, fysikaaliset ominaisuudet, jalostetut tuotteet).

Alkuperä: (Käytän MarSTU:n sähköistä oppikirjaa, jossa puhutaan hiilen alkuperästä).

Päävarastot: (dia numero 18) Kartalla näytän opiskelijoille Venäjän suurimmat hiiliesiintymät tuotantomäärällä mitattuna - nämä ovat Tunguskan, Kuznetskin ja Petšoran altaat.

Tuotanto:(Käytän sähköistä MarSTU-oppikirjaa, jossa puhutaan kivihiilen louhinnasta).

• Koksikaasu– joka sisältää H 2, CH 4, CO, CO 2, NH 3:n, N 2:n ja muiden kaasujen epäpuhtaudet,
• Kivihiiliterva– sisältää useita satoja erilaisia ​​orgaanisia aineita, mukaan lukien bentseeniä ja sen homologeja, fenolia ja aromaattisia alkoholeja, naftaleenia ja erilaisia ​​heterosyklisiä yhdisteitä,
• Nadsmolnaja, tai ammoniakkivettä– sisältää liuennutta ammoniakkia sekä fenolia, rikkivetyä ja muita aineita,
• Koksi– kiinteä koksausjäännös, lähes puhdas hiili.

Luonnonkaasut ja öljyyn liittyvät kaasut. (Esittelen opiskelijoille tärkeimmät varannot, tuotanto, koostumus, jalostetut tuotteet).

III. Yleistys.

Oppitunnin yhteenvetoosassa tein testin Turning Point -ohjelmalla. Oppilaat aseistautuivat kaukosäätimillä. Kun kysymys tulee näytölle, he valitsevat oikean vastauksen painamalla asianmukaista painiketta.

1. Maakaasun pääkomponentit ovat:

• etaani;
• Propaani;
• Metaani;
• Butaani.

2. Mikä öljytislausfraktio sisältää 4-9 hiiliatomia molekyyliä kohden?

• Teollisuusbensiini;
• Kaasuöljy;
• Bensiini;
• Kerosiini.

3. Mikä on raskaiden öljytuotteiden krakkauksen tarkoitus?

• Metaanin tuotanto;
• Bensiinifraktioiden saaminen, joilla on korkea räjähdyskestävyys;
• Synteesikaasun tuotanto;
• Vedyn tuotanto.

4. Mikä prosessi ei liity öljynjalostukseen?

• Koksaus;
• Jakotislaus;
• Katalyyttinen krakkaus;
• Terminen halkeilu.

5. Mikä seuraavista on vaarallisin vesiekosysteemeille?

• Öljyputken tiiviyden rikkominen;
• Öljyvuoto säiliöaluksen onnettomuuden seurauksena;
• Teknologian rikkominen syvän öljyntuotannon aikana maalla;
• Hiilen kuljetus meritse.

6. Metaanista, joka muodostaa maakaasua, saadaan:

• Synteesikaasu;
• eteeni;
• Asetyleeni;
• Butadieeni.

7. Mitkä ominaisuudet erottavat katalyyttisen krakkauksen bensiinin suoraan tislatusta bensiinistä?

• Alkeenien läsnäolo;
• alkyynien läsnäolo;
• Hiilivetyjen läsnäolo haarautuneella hiiliatomiketjulla;
• Korkea räjähdyskestävyys.

Testin tulos näkyy heti näytöllä.

Kotitehtävät:§ 10, esim. 1–8

Kirjallisuus:

1. L. Yu. Alikberova " Viihdyttävää kemiaa“. – M.: “AST-Press”, 1999.
2. O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov "Kemian opettajien käsikirja, luokka 10." - M.: "Blik ja K", 2001.
3. O.S. Gabrielyan, F.N. Maskaev, S.Yu. Ponomarev, V.I. Terenin "Kemia 10. luokka." - M.: "Drofa", 2003.

Pääasialliset hiilivetyjen lähteet ovat öljy, luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut sekä kivihiili. Niiden varannot eivät ole rajattomat. Tiedemiesten mukaan ne kestävät nykyisellä tuotanto- ja kulutusvauhdilla: öljy 30-90 vuotta, kaasu 50 vuotta, hiili 300 vuotta.

Öljy ja sen koostumus:

Öljy on öljymäinen neste vaaleanruskeasta tummanruskeaan, väriltään melkein musta, jolla on ominainen haju, ei liukene veteen, muodostaa veden pinnalle kalvon, joka ei päästä ilmaa läpi. Öljy on öljyinen neste vaaleanruskeasta tummanruskeaan, väriltään lähes musta, jolla on ominainen haju, ei liukene veteen, muodostaa veden pinnalle kalvon, joka ei päästä ilmaa läpi. Öljy on monimutkainen seos tyydyttyneistä ja aromaattisista hiilivedyistä, sykloparafiinista sekä joistakin orgaanisista yhdisteistä, jotka sisältävät heteroatomeja - happea, rikkiä, typpeä jne. Ihmiset antoivat öljylle niin monia innostuneita nimiä: "Black Gold" ja "Blood of the Earth". Öljy todellakin ansaitsee ihailumme ja jalouksemme.

Koostumuksen suhteen öljy voi olla: parafiini - koostuu suora- ja haaraketjuisista alkaaneista; nafteeninen - sisältää tyydyttyneitä syklisiä hiilivetyjä; aromaattinen - sisältää aromaattiset hiilivedyt (bentseeni ja sen homologit). Monimutkaisesta komponenttikoostumuksesta huolimatta öljyjen alkuainekoostumus on suurin piirtein sama: keskimäärin 82-87 % hiilivetyjä, 11-14 % vetyä, 2-6 % muita alkuaineita (happi, rikki, typpi).

Hieman historiaa .

Vuonna 1859 Yhdysvalloissa, Pennsylvanian osavaltiossa, 40-vuotias Edwin Drake porasi oman sinnikkyytensä, öljy-yhtiön rahojen ja vanhan höyrykoneen avulla 22 metriä syvän kaivon ja loi ensimmäisen. öljyä siitä.

Draken etusija öljynporauksen edelläkävijänä kiistetään, mutta hänen nimensä liitetään edelleen öljykauden alkuun. Öljyä on löydetty eri puolilta maailmaa. Ihmiskunta on vihdoin hankkinut suuria määriä erinomaisen keinovalon lähteen….

Mikä on öljyn alkuperä?

Tiedemiesten keskuudessa vallitsi kaksi pääkäsitettä: orgaaninen ja epäorgaaninen. Ensimmäisen käsityksen mukaan sedimentteihin haudatut orgaaniset jäännökset hajoavat ajan myötä öljyksi, hiileksi ja maakaasuksi; liikkuvampaa öljyä ja kaasua kerääntyy sitten sedimenttikivien ylempiin kerroksiin, joissa on huokosia. Muut tutkijat väittävät, että öljy muodostuu "suurilla syvyyksillä maan vaipassa".

Venäläinen tiedemies - kemisti D.I. Mendelejev oli epäorgaanisen käsitteen kannattaja. Vuonna 1877 hän ehdotti mineraali (karbidi) hypoteesia, jonka mukaan öljyn syntyminen liittyy veden tunkeutumiseen maan syvyyksiin vikojen varrella, jossa hiilivetyjä saadaan sen vaikutuksen alaisena "hiilimetalleihin".

Jos oli hypoteesi öljyn kosmisesta alkuperästä - hiilivedyistä, jotka sisältyvät Maan kaasumaiseen kuoreen sen tähtitilan aikana.

Maakaasu on "sinistä kultaa".

Maamme on maailman ensimmäisellä sijalla maakaasuvarantojen suhteen. Tämän arvokkaan polttoaineen tärkeimmät esiintymät sijaitsevat Länsi-Siperiassa (Urengoyskoye, Zapolyarnoye), Volgan-Ural-altaalla (Vuktylskoye, Orenburgskoye) ja Pohjois-Kaukasiassa (Stavropolskoye).

Maakaasun tuotannossa käytetään yleensä virtausmenetelmää. Jotta kaasu alkaa virrata pintaan, riittää kun avataan kaasua kantavaan kokoonpanoon porattu kaivo.

Maakaasua käytetään ilman erotusta, koska se puhdistetaan ennen kuljetusta. Siitä poistetaan erityisesti mekaaniset epäpuhtaudet, vesihöyry, rikkivety ja muut aggressiiviset komponentit... Samoin suurin osa propaanista, butaanista ja raskaammista hiilivedyistä. Jäljelle jäänyt lähes puhdas metaani kuluu, Ensinnäkin polttoaineena: korkea lämpöarvo; ympäristöystävällinen; kätevä ottaa, kuljettaa, polttaa, koska fyysinen tila on kaasu.

Toiseksi metaanista tulee raaka-aine asetyleenin, noen ja vedyn tuotannossa; tyydyttymättömien hiilivetyjen, pääasiassa eteenin ja propeenin, tuotantoon; orgaaniseen synteesiin: metyylialkoholi, formaldehydi, asetoni, etikkahappo ja paljon muuta.

Liittynyt öljykaasu

Yhdistetty öljykaasu on myös alkuperältään maakaasua. Se sai erityisen nimen, koska se sijaitsee kerrostumissa öljyn kanssa - se on liuennut siihen. Kun öljyä uutetaan pintaan, se erottuu siitä jyrkän paineen laskun vuoksi. Venäjä on yksi ensimmäisistä sijoituksista kaasuvarantojen ja sen tuotannon osalta.

Siihen liittyvän maakaasun koostumus eroaa maakaasusta: se sisältää paljon enemmän etaania, propaania, butaania ja muita hiilivetyjä. Lisäksi se sisältää sellaisia ​​harvinaisia ​​kaasuja maan päällä kuin argon ja helium.

Yhdistetty öljykaasu on arvokas kemiallinen raaka-aine, josta saadaan enemmän aineita kuin maakaasusta. Myös yksittäisiä hiilivetyjä uutetaan kemiallista käsittelyä varten: etaania, propaania, butaania jne. Tyydyttymättömiä hiilivetyjä saadaan niistä dehydrausreaktiolla.

Hiili

Luonnon kivihiilivarat ylittävät merkittävästi öljy- ja kaasuvarat. Kivihiili on monimutkainen aineiden seos, joka koostuu erilaisista hiilen, vedyn, hapen, typen ja rikin yhdisteistä. Hiilen koostumus sisältää sellaisia ​​mineraaliaineita, jotka sisältävät monien muiden alkuaineiden yhdisteitä.

Kivihiilellä on koostumus: hiili - jopa 98%, vety - jopa 6%, typpi, rikki, happi - jopa 10%. Mutta luonnossa on myös ruskeita hiiltä. Niiden koostumus: hiili - jopa 75%, vety - jopa 6%, typpi, happi - jopa 30%.

Pääasiallinen kivihiilen käsittelymenetelmä on pyrolyysi (kookosmuokkaus) - orgaanisten aineiden hajottaminen ilman pääsyä ilmaan korkeissa lämpötiloissa (noin 1000 C). Saadaan seuraavat tuotteet: koksi (korkealujuus keinotekoinen kiinteä polttoaine, laajalti käytetty metallurgiassa); kivihiiliterva (käytetään kemianteollisuudessa); kookoskaasu (käytetään kemianteollisuudessa ja polttoaineena).

Koksikaasu

Hiilen lämpöhajoamisen aikana muodostuneet haihtuvat yhdisteet (koksauskaasu) joutuvat yhteiseen keräyssäiliöön. Täällä koksiuunikaasu jäähdytetään ja johdetaan sähkösuodattimien läpi kivihiilitervan erottamiseksi. Kaasunkerääjässä samanaikaisesti hartsin kanssa kondensoidaan vettä, johon liukenee ammoniakki, rikkivety, fenoli ja muut aineet. Vetyä eristetään kondensoimattomasta koksiuunikaasusta erilaisia ​​synteesejä varten.

Kivihiilitervan tislauksen jälkeen jäljelle jää kiinteä aine - piki, jota käytetään elektrodien ja kattohuovan valmistukseen.

Öljynjalostus

Öljynjalostus eli rektifikaatio on prosessi, jossa öljy ja öljytuotteet erotetaan lämpöerotuksella jakeiksi kiehumispisteen perusteella.

Tislaus on fysikaalinen prosessi.

On olemassa kaksi öljynjalostusmenetelmää: fyysinen (ensikäsittely) ja kemiallinen (toissijainen käsittely).

Ensisijainen öljynjalostus suoritetaan tislauskolonnissa - laitteistossa, joka erottaa kiehumispisteessä eroavien aineiden nestemäiset seokset.

Öljyjakeet ja niiden pääasialliset käyttöalueet:

Bensiini - autojen polttoaine;

Kerosiini - lentopolttoaine;

Teollisuusbensiini - muovien tuotanto, kierrätysraaka-aineet;

Kaasuöljy - diesel ja kattilapolttoaine, kierrätyksen raaka-aineet;

Polttoöljy - tehdaspolttoaine, parafiinit, voiteluöljyt, bitumi.

Öljypäästöjen puhdistusmenetelmät :

1) Imeytyminen - Tiedät kaikki oljen ja turpeen. Ne imevät öljyä, minkä jälkeen ne voidaan kerätä huolellisesti ja poistaa, minkä jälkeen ne tuhotaan. Tämä menetelmä soveltuu vain rauhallisiin olosuhteisiin ja vain pieniin kohtiin. Menetelmä on ollut viime aikoina erittäin suosittu alhaisten kustannusten ja korkean tehokkuuden vuoksi.

Tulos: Menetelmä on halpa ulkoisista olosuhteista riippuen.

2) Itseneste: - tätä menetelmää käytetään, jos öljyä roiskuu kauas rannoilta ja tahra on pieni (tässä tapauksessa on parempi olla koskematta tahraan ollenkaan). Vähitellen se liukenee veteen ja haihtuu osittain. Joskus öljy ei katoa jopa useiden vuosien jälkeen, pienet täplät saavuttavat rannikon liukkaina hartsipaloina.

Tulos: ei käytetty kemikaalit; Öljy pysyy pinnalla pitkään.

3) Biologinen: Teknologia, joka perustuu mikro-organismien käyttöön, jotka pystyvät hapettamaan hiilivetyjä.

Tulos: minimaaliset vauriot; öljyn poistaminen pinnalta, mutta menetelmä on työläs ja aikaa vievä.

Kohde. Tee yhteenveto orgaanisten yhdisteiden luonnollisista lähteistä ja niiden käsittelystä; osoittavat petrokemian ja koksikemian menestykset ja kehitysnäkymät, niiden roolin maan teknisessä kehityksessä; syventää tietoa kurssista talousmaantiede kaasuteollisuudesta, kaasunkäsittelyn nykyaikaisista suunnista, raaka-aineista ja energiaongelmista; kehittää itsenäisyyttä työskennellessään oppikirjojen, viite- ja populaaritieteellisen kirjallisuuden parissa.

SUUNNITELMA

Luonnolliset jouset hiilivedyt. Maakaasu. Liittyvät maaöljykaasut.
Öljy ja öljytuotteet, niiden käyttö.
Terminen ja katalyyttinen krakkaus.
Koksin tuotanto ja nestemäisen polttoaineen saannin ongelma.
OJSC Rosneft - KNOS -kehityksen historiasta.
Kasvien tuotantokapasiteetti. Valmistetut tuotteet.
Yhteydenpito kemian laboratorion kanssa.
Ympäristönsuojelu tehtaalla.
Kasvisuunnitelmia tulevaisuutta varten.

Luonnolliset hiilivetyjen lähteet.
Maakaasu. Liittyvät maaöljykaasut

Ennen suurta isänmaallista sotaa teollisuusreservit maakaasu tunnettiin Karpaattien alueella, Kaukasuksella, Volgan alueella ja pohjoisessa (Komin ASSR). Maakaasuvarantojen tutkiminen liittyi vain öljyn etsintään. Teolliset maakaasuvarat vuonna 1940 olivat 15 miljardia m3. Sitten löydettiin kaasuesiintymiä Pohjois-Kaukasialta, Transkaukasialta, Ukrainasta, Volgan alueelta, Keski-Aasia, Länsi-Siperiassa ja Kaukoidässä. Päällä
Todetut maakaasuvarannot olivat 1.1.1976 25,8 biljoonaa m3, josta Neuvostoliiton Euroopan osassa - 4,2 biljoonaa m3 (16,3 %), idässä - 21,6 biljoonaa m3 (83,7 %), mukaan lukien
18,2 biljoonaa m3 (70,5 %) - Siperiassa ja Kaukoidässä, 3,4 biljoonaa m3 (13,2 %) - Keski-Aasiassa ja Kazakstanissa. 1.1.1980 potentiaaliset maakaasuvarat olivat 80–85 biljoonaa m3, tutkitut varat 34,3 biljoonaa m3. Lisäksi varantojen kasvu johtui pääasiassa maan itäosista löytyneiden esiintymien vuoksi – todistettuja varoja siellä oli noin n.
30,1 biljoonaa m 3 , mikä oli 87,8 % koko unionin kokonaismäärästä.
Nykyään Venäjällä on 35 % maailman maakaasuvarannoista, mikä on yli 48 biljoonaa m3. Pääasialliset maakaasun esiintymisalueet Venäjällä ja IVY-maissa (kentät):

Länsi-Siperian öljy- ja kaasumaakunta:
Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Jamalo-Nenetsien autonominen piirikunta;
Pokhromskoye, Igrimskoye – Berezovskin kaasua sisältävä alue;
Meldzhinskoe, Luginetskoe, Ust-Silginskoe - Vasyuganin kaasua sisältävä alue.
Volga-Ural öljy- ja kaasumaakunta:
merkittävin on Vuktylskoye Timan-Pechoran öljy- ja kaasualueella.
Keski-Aasia ja Kazakstan:
Keski-Aasian merkittävin on Gazlinskoye, Ferganan laaksossa;
Kyzylkum, Bayram-Ali, Darvazin, Achak, Shatlyk.
Pohjois-Kaukasia ja Transkaukasia:
Karadag, Duvanny – Azerbaidžan;
Dagestanin valot – Dagestan;
Severo-Stavropolskoe, Pelachiadinskoe - Stavropolin alue;
Leningradskoje, Maikopskoje, Staro-Minskoye, Berezanskoje - Krasnodarin alue.

Maakaasuesiintymiä tunnetaan myös Ukrainassa, Sahalinissa ja Kaukoidässä.
Länsi-Siperia erottuu maakaasuvarannoista (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye). Teollisuusvarannot ovat täällä 14 biljoonaa m3. Erityisesti tärkeä Jamalin kaasukondensaattikenttiä (Bovanenkovskoje, Kruzenshternskoje, Kharasaveyskoye jne.) hankitaan nyt. Niiden perusteella toteutetaan Yamal - Europe -hanketta.
Maakaasun tuotanto on erittäin keskittynyttä ja keskittyy alueille, joilla on suurimmat ja kannattavimmat kentät. Vain viisi kenttää - Urengoyskoye, Yamburgskoje, Zapolyarnoye, Medvezhye ja Orenburgskoye - sisältävät 1/2 Venäjän teollisuusvaroista. Medvezhyen varannot ovat arviolta 1,5 biljoonaa m3 ja Urengoyskoe - 5 biljoonaa m3.
Seuraava piirre on maakaasun tuotantolaitosten dynaaminen sijainti, joka selittyy tunnistettujen resurssien rajojen nopealla laajentumisella sekä niiden suhteellisen helppoudella ja alhaisella kustannuksilla ottaa ne mukaan kehittämiseen. Takana Lyhytaikainen Tärkeimmät maakaasun tuotantokeskukset siirtyivät Volgan alueelta Ukrainaan ja Pohjois-Kaukasiaan. Lisää alueellisia muutoksia aiheuttaa esiintymien kehittyminen Länsi-Siperiassa, Keski-Aasiassa, Uralilla ja pohjoisessa.

Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen Venäjä koki maakaasun tuotannon laskun. Pudotus havaittiin pääasiassa pohjoisella talousalueella (8 miljardia m 3 vuonna 1990 ja 4 miljardia m 3 vuonna 1994), Uralilla (43 miljardia m 3 ja 35 miljardia m 3 ) ja Länsi-Siperian talousalueella (576 Ja
555 miljardia m3) ja Pohjois-Kaukasiassa (6 ja 4 miljardia m3). Maakaasun tuotanto pysyi samalla tasolla Volgan (6 miljardia m3) ja Kaukoidän talousalueilla.
Vuoden 1994 lopussa tuotannon taso oli nousussa.
Tasavallasta entinen Neuvostoliitto Venäjän federaatio tuottaa eniten kaasua, toisella sijalla on Turkmenistan (yli 1/10), jota seuraavat Uzbekistan ja Ukraina.
Maakaasun louhinta Maailmanmeren hyllyltä on erityisen tärkeää. Vuonna 1987 offshore-kentillä tuotettiin 12,2 miljardia m 3 eli noin 2 % maassa tuotetusta kaasusta. Saman vuoden kaasuntuotanto oli 41,9 miljardia kuutiometriä. Monilla alueilla yksi kaasumaisista polttoainevarannoista on hiilen ja liuskeen kaasutus. Hiilen maanalainen kaasutus suoritetaan Donbassissa (Lisichansk), Kuzbassissa (Kiselevsk) ja Moskovan alueella (Tula).
Maakaasu on ollut ja on edelleen tärkeä vientituote Venäjän ulkomaankaupassa.
Tärkeimmät maakaasun käsittelykeskukset sijaitsevat Uralilla (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), Länsi-Siperiassa (Nižnevartovsk, Surgut), Volgan alueella (Saratov), ​​Pohjois-Kaukasiassa (Grozny) ja muissa kaasu- kantavia provinsseja. Voidaan todeta, että kaasunjalostuslaitokset suuntautuvat raaka-ainelähteisiin - kenttiin ja suuriin kaasuputkiin.
Maakaasun tärkein käyttötarkoitus on polttoaine. Viime aikoina Suuntaus on maakaasun osuuden kasvuun maan polttoainetaseessa.

Arvokkain maakaasu, jolla on korkea metaanipitoisuus, on Stavropol (97,8 % CH 4), Saratov (93,4 %), Urengoy (95,16 %).
Maakaasuvarat planeetallamme ovat erittäin suuret (noin 1015 m3). Tiedämme yli 200 esiintymää Venäjällä; ne sijaitsevat Länsi-Siperiassa, Volga-Ural-altaalla ja Pohjois-Kaukasuksella. Venäjä on maailman ykkönen maakaasuvaroilla mitattuna.
Maakaasu on arvokkain polttoaine. Kaasua poltettaessa vapautuu paljon lämpöä, joten se toimii energiatehokkaana ja halvana polttoaineena kattilalaitoksissa, masuuneissa, tulisijauuneissa ja lasinsulatusuuneissa. Maakaasun käyttö tuotannossa mahdollistaa työn tuottavuuden merkittävän lisäämisen.
Maakaasu on raaka-aineen lähde kemianteollisuudelle: asetyleenin, eteenin, vedyn, noen, erilaisten muovien, etikkahapon, väriaineiden, lääkkeiden ja muiden tuotteiden tuotannossa.

Liittynyt öljykaasu on kaasu, joka esiintyy yhdessä öljyn kanssa, se liukenee öljyyn ja sijaitsee sen yläpuolella muodostaen "kaasukorkin" paineen alaisena. Kaivon ulostulon kohdalla paine laskee ja siihen liittyvä kaasu erotetaan öljystä. Tätä kaasua ei käytetty menneinä aikoina, vaan se yksinkertaisesti poltettiin. Tällä hetkellä sitä vangitaan ja käytetään polttoaineena ja arvokkaina kemiallisena raaka-aineena. Liitännäiskaasujen käyttömahdollisuudet ovat jopa maakaasua laajemmat, koska... niiden koostumus on rikkaampi. Liitännäiskaasut sisältävät vähemmän metaania kuin maakaasu, mutta ne sisältävät huomattavasti enemmän metaanihomologeja. Kaasun järkevämpää käyttöä varten se jaetaan kapeamman koostumuksen omaaviin seoksiin. Erottamisen jälkeen saadaan kaasubensiiniä, propaania ja butaania sekä kuivaa kaasua. Myös yksittäisiä hiilivetyjä uutetaan - etaania, propaania, butaania ja muita. Dehydraamalla niitä saadaan tyydyttymättömiä hiilivetyjä - eteeniä, propeenia, butyleeniä jne.

Öljy ja öljytuotteet, niiden käyttö

Öljy on öljyinen neste, jolla on pistävä haju. Sitä löytyy monista paikoista ympäri maailmaa kyllästämällä huokoista kiviä eri syvyyksissä.
Useimpien tutkijoiden mukaan öljy on aikoinaan maapallolla asuneiden kasvien ja eläinten geokemiallisesti muuttuneita jäänteitä. Tätä öljyn orgaanisen alkuperän teoriaa tukee se tosiasia, että öljy sisältää joitain typpipitoisia aineita - kasvikudoksissa olevien aineiden hajoamistuotteita. On olemassa myös teorioita öljyn epäorgaanisesta alkuperästä: sen muodostuminen veden vaikutuksesta maapallon paksuudessa kuumiin metallikarbideihin (metalliyhdisteisiin hiilen kanssa), minkä seurauksena tuloksena olevat hiilivedyt muuttuvat korkea lämpötila, korkeapaine, metallin altistuminen, ilma, vety jne.
Otettaessa öljyä sisältävistä muodostelmista, jotka sijaitsevat maankuoressa, joskus useiden kilometrien syvyydessä, öljy joko nousee pintaan siinä olevien kaasujen paineen alaisena tai pumpataan pois pumpuilla.

Öljyteollisuus on nykyään suuri kansantalouden kompleksi, joka elää ja kehittyy omien lakiensa mukaan. Mitä öljy merkitsee maan kansantaloudelle nykyään? Öljy on petrokemian raaka-aine synteettisen kumin, alkoholien, polyeteenin, polypropeenin, monenlaisten erilaisten muovien ja niistä valmistettujen valmiiden tuotteiden, tekokankaiden tuotannossa; moottoripolttoaineiden (bensiini, kerosiini, diesel- ja lentopolttoaineet), öljyjen ja voiteluaineiden sekä kattila- ja uunipolttoaineen (polttoöljy) tuotannon lähde, rakennusmateriaalit(bitumi, terva, asfaltti); raaka-aineet useiden proteiinivalmisteiden valmistukseen, joita käytetään eläinten rehun lisäaineina niiden kasvun stimuloimiseksi.
Öljy on kansallinen rikkautemme, maan voiman lähde, sen talouden perusta. Venäjän öljykompleksi sisältää 148 tuhatta öljykaivoa, 48,3 tuhatta kilometriä pääöljyputkia, 28 öljynjalostamoa, joiden kokonaiskapasiteetti on yli 300 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa, sekä lukuisia muita tuotantolaitoksia.
Öljyteollisuuden ja sen palvelualojen yritykset työllistävät noin 900 tuhatta työntekijää, joista noin 20 tuhatta henkilöä tieteen ja tieteellisten palvelujen alalla.
Takana viime vuosikymmeninä Polttoaineteollisuuden rakenteessa on tapahtunut perusteellisia muutoksia, jotka liittyvät kivihiiliteollisuuden osuuden laskuun sekä öljyn ja kaasun tuotannon ja jalostusteollisuuden kasvuun. Jos vuonna 1940 ne olivat 20,5%, vuonna 1984 - 75,3% mineraalipolttoaineen kokonaistuotannosta. Nyt maakaasu ja avolouhoshiili nousevat etualalle. Öljyn kulutus energiatarkoituksiin vähenee, päinvastoin sen käyttö kemiallisena raaka-aineena laajenee. Tällä hetkellä polttoaine- ja energiataseen rakenteessa öljyn ja kaasun osuus on 74 %, kun taas öljyn osuus on laskussa ja kaasun osuus kasvaa ja on noin 41 %. Hiilen osuus on 20 %, loput 6 % tulee sähköstä.
Dubininin veljekset aloittivat öljynjalostuksen Kaukasuksella. Ensisijainen käsittelyöljy koostuu sen tislauksesta. Tislaus suoritetaan öljynjalostamoissa öljykaasujen erottamisen jälkeen.

Öljystä eristetään erilaisia ​​tuotteita, joilla on suuri käytännön merkitys. Ensin siitä poistetaan liuenneet kaasumaiset hiilivedyt (pääasiassa metaani). Kun haihtuvat hiilivedyt on tislattu pois, öljy kuumennetaan. Ne siirtyvät ensimmäisinä höyrytilaan ja hiilivedyt tislataan pois suuri numero molekyylin hiiliatomit, joilla on suhteellisen alhainen kiehumispiste. Kun seoksen lämpötila nousee, hiilivedyt, joilla on korkeampi kiehumispiste, tislataan. Tällä tavalla voidaan kerätä yksittäisiä öljyseoksia (fraktioita). Useimmiten tämä tislaus tuottaa neljä haihtuvaa fraktiota, jotka sitten erotetaan edelleen.
Tärkeimmät öljyjakeet ovat seuraavat.
Bensiinifraktio, kerätty 40 - 200 °C, sisältää hiilivetyjä C 5 H 12 - C 11 H 24. Kun eristettyä fraktiota tislataan edelleen, saadaan bensiini (t kip = 40–70 °C), bensiini
(t kip = 70–120 °C) – ilmailu, auto jne.
Teollisuusbensiinin fraktio, kerätty välillä 150-250 °C, sisältää hiilivetyjä C8H18-C14H30. Teollisuusbensiiniä käytetään traktoreiden polttoaineena. Suuria määriä teollisuusbensiiniä jalostetaan bensiiniksi.
Kerosiinifraktio kattaa hiilivedyt C 12 H 26 - C 18 H 38, joiden kiehumispiste on 180 - 300 °C. Kerosiinia käytetään puhdistuksen jälkeen traktoreiden, suihkukoneiden ja rakettien polttoaineena.
Kaasuöljyfraktio (t kip > 275 °C), kutsutaan muuten diesel polttoaine.
Jäännös öljytislauksen jälkeen – polttoöljy– sisältää hiilivetyjä, joissa on suuri määrä hiiliatomeja (jopa useita kymmeniä) molekyylissä. Polttoöljy erotetaan myös jakeiksi tislaamalla alennetussa paineessa hajoamisen välttämiseksi. Tuloksena saamme aurinkoöljyt(diesel polttoaine), voiteluöljyt(autoteollisuus, lentoliikenne, teollisuus jne.), vaseliini(teknistä vaseliinia käytetään metallituotteiden voiteluun suojaamaan niitä korroosiolta; puhdistettua vaseliinia käytetään kosmetiikan ja lääketieteen pohjana). Joistakin öljytyypeistä sitä saadaan parafiini(tikkujen, kynttilöiden jne. tuotantoon). Kun haihtuvat komponentit on tislattu polttoöljystä, jäljelle jää terva. Sitä käytetään laajalti tienrakennuksessa. Voiteluöljyiksi jalostuksen lisäksi polttoöljyä käytetään nestemäisenä polttoaineena kattilalaitoksissa. Öljynjalostuksesta saatu bensiini ei riitä kattamaan kaikkia tarpeita. Parhaassa tapauksessa jopa 20 % bensiinistä saadaan öljystä, loput ovat korkealla kiehuvia tuotteita. Tässä suhteessa kemian tehtävänä oli löytää tapoja tuottaa bensiiniä suuria määriä. Kätevä tapa löydettiin käyttämällä A. M. Butlerovin luomaa orgaanisten yhdisteiden rakenteen teoriaa. Korkealla kiehuvat öljyn tislaustuotteet eivät sovellu käytettäväksi moottoripolttoaineena. Niiden korkea kiehumispiste johtuu siitä, että myös tällaisten hiilivetyjen molekyylit ovat pitkät ketjut. Kun suuria, jopa 18 hiiliatomia sisältäviä molekyylejä hajotetaan, saadaan matalalla kiehuvia tuotteita, kuten bensiiniä. Tätä polkua seurasi venäläinen insinööri V.G. Shukhov, joka kehitti vuonna 1891 menetelmän monimutkaisten hiilivetyjen pilkkomiseen, jota myöhemmin kutsuttiin krakkaukseksi (joka tarkoittaa halkaisua).

Keskeinen parannus krakkauksessa oli katalyyttisen krakkausprosessin käyttöönotto käytännössä. Tämän prosessin suoritti ensimmäisen kerran vuonna 1918 N.D. Zelinsky. Katalyyttinen krakkaus mahdollisti lentobensiinin tuotannon suuressa mittakaavassa. Katalyyttisissä krakkausyksiköissä 450 °C:n lämpötilassa katalyyttien vaikutuksesta pitkät hiiliketjut halkeavat.

Terminen ja katalyyttinen krakkaus

Pääasiallinen menetelmä raakaöljyjakeiden käsittelyyn on erilaisia halkeilua. Ensimmäistä kertaa (1871–1878) öljykrakkauksen suoritti laboratorio- ja puoliteollisessa mittakaavassa A.A. Letny, Pietarin teknillisen korkeakoulun työntekijä. Ensimmäisen patentin krakkauslaitokselle haki Shukhov vuonna 1891. Krakkaus on yleistynyt teollisuudessa 1920-luvulta lähtien.
Krakkaus on hiilivetyjen ja muiden lämpöhajoamista komponentitöljy. Mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi krakkausnopeus ja sitä suurempi on kaasujen ja aromaattisten hiilivetyjen saanto.
Raakaöljyjakeiden krakkaus tuottaa nestemäisten tuotteiden lisäksi pääraaka-aineen - tyydyttymättömiä hiilivetyjä (olefiineja) sisältäviä kaasuja.
Seuraavat pääasialliset halkeilutyypit erotellaan:
nestefaasi (20–60 atm, 430–550 °C), tuottaa tyydyttymätöntä ja kylläistä bensiiniä, bensiinin saanto on noin 50 %, kaasujen 10 %;
höyryfaasi(tavallinen tai alennettu paine, 600 °C), tuottaa tyydyttymätöntä aromaattista bensiiniä, saanto on pienempi kuin nestefaasikrakkauksessa, muodostuu suuri määrä kaasuja;
pyrolyysi öljy (tavallinen tai alennettu paine, 650–700 °C), tuottaa aromaattisten hiilivetyjen seoksen (pyrobentseeni), saanto on noin 15%, yli puolet raaka-aineesta muuttuu kaasuiksi;
tuhoisa hydraus (vedyn paine 200–250 atm, 300–400 °C katalyyttien - raudan, nikkelin, volframin jne. - läsnä ollessa), antaa lopullisen bensiinin, jonka saanto on jopa 90 %;
katalyyttinen krakkaus (300–500 °C katalyyttien läsnä ollessa - AlCl 3, alumiinisilikaatit, MoS 3, Cr 2 O 3 jne.), tuottaa kaasumaisia ​​tuotteita ja korkealaatuista bensiiniä, jossa on pääosin aromaattisia ja tyydyttyneitä isorakenteisia hiilivetyjä.
Tekniikassa iso rooli pelaa ns katalyyttinen reformointi– matalalaatuisten bensiinien muuntaminen korkeaoktaanisiksi bensiiniksi tai aromaattisiksi hiilivedyiksi.
Krakkauksen pääreaktiot ovat hiilivetyketjujen halkeaminen, isomeroituminen ja syklisaatio. Vapailla hiilivetyradikaaleilla on valtava rooli näissä prosesseissa.

Koksin tuotanto
ja nestemäisen polttoaineen saannin ongelma

Varaukset hiiltä ylittävät huomattavasti öljyvarat. Siksi hiiltä tärkeimmät lajit kemianteollisuuden raaka-aineita.
Tällä hetkellä teollisuudessa käytetään useita kivihiilen käsittelytapoja: kuivatislaus (koksaus, puolikoksaus), hydraus, epätäydellinen palaminen ja kalsiumkarbidin tuotanto.

Kivihiilen kuivatislausta käytetään koksin valmistukseen metallurgiassa tai kotitalouskaasussa. Koksihiili tuottaa koksia, kivihiilitervaa, tervavettä ja koksikaasuja.
Kivihiiliterva sisältää laajan valikoiman aromaattisia ja muita orgaanisia yhdisteitä. Normaalipaineessa tislaamalla se jaetaan useisiin fraktioihin. Aromaattisia hiilivetyjä, fenoleja jne. saadaan kivihiilitervasta.
Koksauskaasut sisältävät pääasiassa metaania, eteeniä, vetyä ja hiilimonoksidia (II). Ne poltetaan osittain ja osittain kierrätetään.
Kivihiilen hydraus suoritetaan 400–600 °C:ssa vedyn paineessa 250 atm asti katalyytin – rautaoksidien – läsnä ollessa. Tämä tuottaa nestemäisen seoksen hiilivetyjä, jotka tavallisesti hydrataan nikkelillä tai muilla katalyyteillä. Huonolaatuiset ruskohiilet voidaan hydrata.

Kalsiumkarbidi CaC 2 saadaan kivihiilestä (koksi, antrasiitti) ja kalkista. Myöhemmin se muunnetaan asetyleeniksi, jota käytetään kaikkien maiden kemianteollisuudessa jatkuvasti kasvavassa määrin.

OJSC Rosneft - KNOS -kehityksen historiasta

Tehtaan kehityshistoria liittyy läheisesti Kubanin öljy- ja kaasuteollisuuteen.
Öljyntuotannon alku maassamme juontaa juurensa kaukaiseen menneisyyteen. Takaisin 10-luvulla. Azerbaidžan kävi öljykauppaa eri maat. Kubanissa teollisuusöljyn kehitys alkoi vuonna 1864 Maikopin alueella. D.I. Mendelejev teki Kubanin alueen päällikön, kenraali Karmalinin pyynnöstä vuonna 1880 johtopäätöksen Kubanin öljypotentiaalista: "Täällä on odotettava paljon öljyä, täällä se sijaitsee pitkällä suoralla linjalla, joka on yhdensuuntainen. harjulle ja kulkee lähellä juurta, suunnilleen suuntaan Kudakosta Ilskajaan".
Ensimmäisten viisivuotissuunnitelmien vuosina tehtiin suuria etsintöjä ja teollisuustuotantoöljy. Siihen liittyvää öljykaasua käytettiin osittain kotitalouksien polttoaineena työläisten asutuksissa ja suurin osa Tämä arvokas tuote poltettiin soihtuissa. Haaskaamisen lopettamiseksi luonnonvarat, ministeriö öljyteollisuus Vuonna 1952 Neuvostoliitto päätti rakentaa kaasu-bensiinilaitoksen Afipskojeen kylään.
Vuoden 1963 aikana allekirjoitettiin laki Afipskin kaasu- ja bensiinitehtaan ensimmäisen vaiheen käyttöönotosta.
Vuoden 1964 alussa Krasnodarin alueelta peräisin olevien kaasukondensaattien käsittely alkoi tuottaa A-66-bensiiniä ja dieselpolttoainetta. Raaka-aineena oli Kanevskyn, Berezanskyn, Leningradskyn, Maikopskyn ja muiden suurten kenttien kaasu. Tuotannon parantamiseksi tehtaan henkilökunta hallitsi B-70-lentobensiinin ja A-72-moottoribensiinin tuotannon.
Elokuussa 1970 otettiin käyttöön kaksi uutta teknologista yksikköä kaasukondensaatin käsittelemiseksi aromaattisten aineiden (bentseeni, tolueeni, ksyleeni) tuottamiseksi: sekundääritislausyksikkö ja katalyyttinen reformointiyksikkö. Samalla rakennettiin jäteveden biologisella käsittelyllä varustetut puhdistamot sekä laitoksen hyödyke- ja raaka-ainekanta.
Vuonna 1975 otettiin käyttöön ksyleenin tuotantolaitos ja vuonna 1978 tuontitolueenin demetylointilaitos. Tehdas on noussut yhdeksi öljyteollisuusministeriön johtavista aromaattisten hiilivetyjen tuotantolaitoksista kemianteollisuudelle.
Yrityksen hallintorakenteen ja tuotantoosastojen organisoinnin parantamiseksi se perustettiin tammikuussa 1980. Tuotantoyhdistys"Krasnodarnefteorgsintez" Yhdistykseen kuului kolme tehdasta: Krasnodarin tehdas (toiminut elokuusta 1922), Tuapsen öljynjalostamo (toiminut vuodesta 1929) ja Afipskin öljynjalostamo (toiminut joulukuusta 1963).
Joulukuussa 1993 yritys organisoitiin uudelleen, ja toukokuussa 1994 Krasnodarnefteorgsintez OJSC nimettiin uudelleen Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC:ksi.

Artikkeli on laadittu Met S LLC:n tuella. Jos haluat päästä eroon valurautaisesta kylpyammeesta, pesualtaasta tai muusta metalliromusta, paras ratkaisu olisi ottaa yhteyttä Met S -yritykseen. Osoitteessa "www.Metalloloms.Ru" sijaitsevalla verkkosivustolla voit tilata metalliromun purkamisen ja poistamisen kilpailukykyiseen hintaan poistumatta näytön näytöltä. Met S -yrityksessä työskentelee vain korkeasti koulutettuja asiantuntijoita, joilla on laaja työkokemus.

Lopputulos seuraa