탄화수소의 천연 공급원은 석탄입니다. 천연 탄화수소 공급원 – Knowledge Hypermarket

탄화수소의 주요 천연 공급원은 석유, 가스, 석탄입니다. 대부분의 물질은 이들로부터 분리되어 있습니다. 유기화학. 이 수업에 대해 자세히 알아보기 유기물우리는 아래에서 이야기합니다.

미네랄의 구성

탄화수소는 가장 광범위한 종류의 유기 물질입니다. 여기에는 비고리형(선형) 및 고리형 화합물 종류가 포함됩니다. 포화(포화) 탄화수소와 불포화(불포화) 탄화수소가 있습니다.

포화 탄화수소에는 단일 결합을 가진 화합물이 포함됩니다.

• 알칸- 선형 연결;
• 사이클로알칸- 순환 물질.

불포화 탄화수소에는 다중 결합을 가진 물질이 포함됩니다.

• 알켄- 하나의 이중 결합을 포함합니다.
• 알킨- 하나의 삼중 결합을 포함합니다.
• 알카디엔- 두 개의 이중결합을 포함한다.

경기장에는 별도의 클래스가 있습니다. 방향족 탄화수소벤젠고리를 함유하고 있다.

쌀. 1. 탄화수소의 분류.

광물 자원에는 기체 및 액체 탄화수소가 포함됩니다. 표에는 탄화수소의 천연 공급원이 더 자세히 설명되어 있습니다.

러시아에서는 매년 6천억 m3 이상의 가스, 5억 톤의 석유, 3억 톤 이상의 석탄이 생산됩니다.

재활용

미네랄은 가공된 형태로 사용됩니다. 석탄은 산소에 접근하지 않고 하소(코킹 공정)되어 여러 부분을 분리합니다.

• 코크스 오븐 가스- 메탄, 탄소 산화물(II) 및 (IV), 암모니아, 질소의 혼합물;
• 콜타르- 벤젠, 그 동족체, 페놀, 아렌, 헤테로고리 화합물의 혼합물;
• 암모니아수- 암모니아, 페놀, 황화수소의 혼합물;
• 콜라- 순수한 탄소를 함유한 최종 코크스화 제품.

쌀. 2. 코킹.

세계 산업의 주요 분야 중 하나는 정유입니다. 땅 속 깊은 곳에서 추출한 기름을 원유라고 합니다. 재활용됩니다. 처음으로 실시 기계적 청소불순물로부터 정제된 오일을 증류하여 다양한 분획물을 얻습니다. 표는 오일의 주요 부분을 설명합니다.

쌀. 3. 오일 증류.

플라스틱, 섬유, 의약품은 탄화수소로부터 생산됩니다. 메탄과 프로판은 가정용 연료로 사용됩니다. 코크스는 철과 강철을 생산하는 데 사용됩니다. 암모니아수에서 생산 질산, 암모니아, 비료. 타르는 건설에 사용됩니다.

우리는 무엇을 배웠나요?

수업 주제에서 우리는 탄화수소가 분리되는 천연 자원으로부터 배웠습니다. 석유, 석탄, 천연 및 관련 가스는 유기 화합물의 원료로 사용됩니다. 미네랄은 정제되어 분획으로 나누어 생산 또는 직접 사용에 적합한 물질을 얻습니다. 액체 연료와 오일은 석유에서 생산됩니다. 가스에는 가정용 연료로 사용되는 메탄, 프로판, 부탄이 포함되어 있습니다. 합금, 비료, 의약품 생산을 위해 석탄에서 액체 및 고체 원료를 추출합니다.

주제에 대한 테스트

보고서 평가

평균 평점: 4.2. 받은 총 평점: 289.

석탄의 건식 증류.

방향족 탄화수소는 주로 석탄을 건식 증류하여 얻습니다. 1000~1300°C에서 공기 접근 없이 레토르트 또는 코킹 오븐에서 석탄을 가열할 때 석탄의 유기 물질은 분해되어 고체, 액체 및 기체 생성물이 형성됩니다.

건식 증류의 고체 생성물인 코크스는 탄소와 재가 혼합된 다공성 덩어리입니다. 코크스는 대량으로 생산되며 주로 야금 산업에서 광석에서 금속(주로 철)을 생산할 때 환원제로 소비됩니다.

건식 증류의 액상 생성물은 흑색 점성 타르(콜타르)이고, 암모니아를 함유한 수층은 암모니아수이다. 콜타르는 원래 석탄 중량의 평균 3%로 얻어집니다. 암모니아수는 암모니아의 중요한 공급원 중 하나입니다. 석탄을 건식 증류하여 생성된 가스 생성물을 코크스로 가스라고 합니다. 코크스로 가스는 석탄 종류, 코킹 모드 등에 따라 조성이 다릅니다. 코크스로 배터리에서 생산된 코크스로 가스는 타르, 암모니아 및 경유 증기를 포착하는 일련의 흡수 장치를 통과합니다. 코크스로 가스에서 응축되어 얻은 경유에는 벤젠, 톨루엔 및 기타 탄화수소가 60% 포함되어 있습니다. 대부분의벤젠(최대 90%)은 콜타르를 분별하여 이러한 방식으로 정확하게, 아주 조금만 얻습니다.

콜타르 처리. 콜타르는 독특한 냄새가 나는 검은색 수지 덩어리로 보입니다. 현재 콜타르에서 120가지가 넘는 다양한 제품이 분리되었습니다. 그중에는 방향족 탄화수소뿐만 아니라 방향족 산소 함유 산성 물질(페놀), 염기성 질소 함유 물질(피리딘, 퀴놀린), 황 함유 물질(티오펜) 등이 있습니다.

콜타르는 분별 증류를 거쳐 여러 분획이 생성됩니다.

경유에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 기타 탄화수소가 포함되어 있습니다.

중간 또는 석탄성 오일에는 다양한 페놀이 포함되어 있습니다.

중유 또는 크레오소트 오일: 탄화수소 중 중유에는 나프탈렌이 포함되어 있습니다.

석유에서 탄화수소 얻기

오일은 방향족 탄화수소의 주요 공급원 중 하나입니다. 대부분의 오일에는 아주 적은 양만 함유되어 있습니다. 많은 수의방향족 탄화수소. 국내 석유 중 우랄(페름) 유전의 석유에는 방향족 탄화수소가 풍부하다. 두 번째 바쿠 오일에는 최대 60%의 방향족 탄화수소가 포함되어 있습니다.

방향족 탄화수소가 부족하기 때문에 이제 "오일 방향족화"가 사용됩니다. 오일 제품은 약 700°C의 온도에서 가열되며 그 결과 오일 분해 생성물에서 방향족 탄화수소의 15~18%를 얻을 수 있습니다.

• 
  영수증 향긋한 탄화수소. 자연스러운 출처
  영수증 탄화수소석유에서. 석유는 주요 요소 중 하나입니다. 출처 향긋한 탄화수소.


• 
  영수증 향긋한 탄화수소. 자연스러운 출처. 석탄의 건식 증류. 향긋한 탄화수소주로 얻습니다. 명명법과 이성질체 향긋한 탄화수소.


• 
  영수증 향긋한 탄화수소. 자연스러운 출처. 석탄의 건식 증류. 향긋한 탄화수소주로 얻습니다.


• 
  영수증 향긋한 탄화수소. 자연스러운 출처.
  1. 합성 향긋한 탄화수소그리고 촉매작용이 있는 지방 할로 유도체... 더 보기 ».


• 
  그룹에 향긋한화합물에는 여러 가지 물질이 포함되어 있으며, 받았다~에서 자연스러운수지, 발삼 및 에센셜 오일.
  합리적인 이름 향긋한 탄화수소일반적으로 이름에서 파생됩니다. 향긋한 탄화수소.


• 
  자연스러운 출처한계 탄화수소. 기체, 액체, 고체는 자연계에 널리 분포되어 있습니다. 탄화수소, 대부분의 경우 형식에서 찾을 수 없습니다. 순수 화합물, 그러나 다양하고 때로는 매우 복잡한 혼합물의 형태입니다.


• 
  이성질체, 자연스러운 출처그리고 방법 전수올레핀 올레핀의 이성질체는 탄소 원자 사슬의 이성질체, 즉 사슬이 n인지 여부에 따라 달라집니다. 불포화 (불포화) 탄화수소.


• 
  탄화수소. 탄수화물은 자연계에 널리 분포되어 있으며 매우 중요한 역할을 합니다. 큰 역할인간의 삶에서. 그것들은 음식의 일부이며 일반적으로 탄수화물로 인해 영양 섭취 중에 사람의 에너지 요구가 충족됩니다.


• 
  에틸렌에서 생성된 H2C=CH- 라디칼을 일반적으로 비닐이라고 합니다. 프로필렌에서 생성된 라디칼 H2C=CH-CH2-를 알릴이라고 합니다. 자연스러운 출처그리고 방법 전수올레핀


• 
  자연스러운 출처한계 탄화수소또한 목재, 이탄, 갈탄 및 경탄, 오일 셰일의 건식 증류 제품도 있습니다. 합성 방법 전수한계 탄화수소.

비슷한 페이지가 발견되었습니다:10

수업 목표:

교육적인:

• 개발하다 인지 활동재학생.
• 석유, 천연가스, 석탄, 그 구성 및 처리 방법 등 천연 탄화수소 공급원에 학생들을 친숙하게 합니다.
• 전 세계적으로 그리고 러시아에서 이러한 자원의 주요 매장지를 연구합니다.
• 국가 경제에서 그 중요성을 보여주십시오.
• 환경 보호 문제를 고려하십시오.

교육적인:

• 주제 연구에 대한 관심을 키우고 주입합니다. 언어 문화화학 수업에서.

교육적인:

• 주의력, 관찰력, 듣기 능력 및 결론 도출 능력을 개발합니다.

교육학적 방법 및 기법:

• 지각적 접근.
• 영지주의적 접근.
• 사이버네틱스 접근.

장비:대화형 화이트보드, 멀티미디어, MarSTU의 전자 교과서, 인터넷, "석유 및 그 가공의 주요 제품", "석탄 및 그 가공의 가장 중요한 제품" 컬렉션.

수업 중

I. 조직적인 순간.

이번 수업의 목적과 목적을 소개합니다.

II. 주요 부분.

탄화수소의 가장 중요한 천연 공급원은 석유, 석탄, 천연 및 관련 석유 가스입니다.

석유 – “블랙 골드” (석유의 기원, 주요 매장량, 생산, 석유의 구성, 물리적 특성, 정제된 제품을 학생들에게 소개합니다.)

정류 과정에서 오일은 다음과 같은 부분으로 나뉩니다.

나는 컬렉션의 분수 샘플을 보여주고 있습니다 (설명과 함께 시연).

• 증류가스– 끓는점 최대 40°C의 저분자 탄화수소(주로 프로판과 부탄)의 혼합물,
• 가솔린 분율 (가솔린)– HC 조성 C 5 H 12 ~ C 11 H 24(끓는점 40-200°C, 이 분획을 더 미세하게 분리) 경유(석유 에테르, 40 - 70°C) 및 가솔린(70~120°C),
• 나프타 분획– C 8 H 18 ~ C 14 H 30의 HC 조성(끓는 온도 150 - 250°C),
• 등유분율– C 12 H 26 ~ C 18 H 38의 HC 조성(끓는 온도 180 - 300°C),
• 디젤 연료 – С 13 Н 28에서 С 19 Н 36까지의 HC 구성(t 끓는점 200 - 350°С)

정유 잔여물 – 연료 유– 탄소수 18~50의 탄화수소를 함유하고 있습니다. 연료유를 감압 증류하면 태양광 오일(C18H28 – C25H52), 윤활유(C 28 H 58 – C 38 H 78), 바셀린그리고 파라핀– 고체 탄화수소의 저융점 혼합물. 연료유 증류로 인한 고체 잔류물 - 타르및 그 가공 제품 - 역청그리고 아스팔트도로 표면을 만드는 데 사용됩니다.

오일 정류의 결과로 얻은 제품은 화학적 처리를 거칩니다. 그 중 하나는 열분해.

분해는 석유 제품의 열분해로, 분자 내 탄소 원자 수가 더 적은 탄화수소가 형성되는 현상입니다. (저는 크래킹 유형에 대해 설명하는 MarSTU 전자 교과서를 사용합니다.)

학생들은 열분해와 촉매분해를 비교합니다. (슬라이드 번호 16)

열 균열.

탄화수소 분자의 분해는 더 높은 온도(470-5500C)에서 발생합니다. 이 과정은 천천히 진행되며, 분지되지 않은 탄소 원자 사슬을 가진 탄화수소가 형성됩니다. 열 분해의 결과로 얻은 가솔린에는 포화 탄화수소와 함께 불포화 탄화수소가 많이 포함되어 있습니다. 따라서 이 휘발유는 일반 증류 휘발유보다 폭발 저항이 더 큽니다. 열분해 가솔린에는 쉽게 산화되고 중합되는 불포화 탄화수소가 많이 포함되어 있습니다. 따라서 이 휘발유는 보관 중에 안정성이 떨어집니다. 연소되면 엔진의 여러 부분이 막힐 수 있습니다.

촉매 분해.

탄화수소 분자의 분리는 촉매 존재 하에 더 낮은 온도(450-5000C)에서 발생합니다. 주요 초점은 가솔린에 있습니다. 그들은 더 많은 것을 얻으려고 노력하고 있으며 확실히 최고의 품질. 촉매 분해는 휘발유의 품질을 향상시키기 위해 석유 노동자들이 장기간에 걸쳐 지속적으로 노력한 결과 정확하게 나타났습니다. 열 분해에 비해 공정이 훨씬 빠르게 진행되며 탄화수소 분자의 분리뿐만 아니라 이성질화도 발생합니다. 탄소 원자의 분지 사슬을 가진 탄화수소가 형성됩니다. 촉매 분해 가솔린은 열 분해 가솔린보다 폭발에 훨씬 더 강합니다.

석탄. (석탄의 기원, 주요 매장량, 생산, 물리적 성질, 가공품 등을 학생들에게 소개합니다.)

기원: (저는 석탄의 기원에 대해 이야기하는 MarSTU의 전자 교과서를 사용합니다.)

주요 매장량: (슬라이드 번호 18)지도에서 나는 학생들에게 생산량 측면에서 러시아에서 가장 큰 석탄 매장지를 보여줍니다. 이들은 Tunguska, Kuznetsk 및 Pechora 분지입니다.

생산:(저는 석탄 채굴에 관해 이야기하는 MarSTU 전자 교과서를 사용합니다.)

• 콜라가스– 여기에는 H 2, CH 4, CO, CO 2, NH 3, N 2 불순물 및 기타 가스가 포함됩니다.
• 콜타르– 벤젠 및 그 동족체, 페놀 및 방향족 알코올, 나프탈렌 및 다양한 헤테로고리 화합물을 포함한 수백 가지의 다양한 유기 물질을 포함합니다.
• 나드스몰나야,또는 암모니아수– 용해된 암모니아와 페놀, 황화수소 및 기타 물질이 포함되어 있습니다.
• 콜라– 고체 코킹 잔여물, 거의 순수한 탄소.

천연 및 석유 관련 가스. (주요 비축량, 생산, 구성, 가공품 등을 학생들에게 소개합니다.)

III. 일반화.

수업의 요약 부분에서는 Turning Point 프로그램을 사용하여 테스트를 만들었습니다. 학생들은 리모콘으로 무장했습니다. 화면에 질문이 나타나면 해당 버튼을 눌러 정답을 선택합니다.

1. 천연가스의 주요 구성요소는 다음과 같습니다.

• 에탄;
• 프로판;
• 메탄;
• 부탄.

2. 석유 증류의 어느 부분이 분자당 4~9개의 탄소 원자를 포함합니까?

• 나프타;
• 경유;
• 가솔린;
• 둥유.

3. 중질석유제품을 분해하는 목적은 무엇입니까?

• 메탄 생산;
• 폭발 저항이 높은 휘발유 분획을 얻습니다.
• 합성가스 생산;
• 수소 생산.

4. 정유와 관련이 없는 공정은 무엇입니까?

• 코킹;
• 분별 증류;
• 촉매분해;
• 열 균열.

5. 다음 중 수생태계에 가장 위험한 사건은 무엇입니까?

• 송유관 견고성 위반;
• 유조선 사고로 인한 기름 유출
• 육지에서의 심층 석유 생산 중 기술 위반;
• 해상으로 석탄을 운송합니다.

6. 메탄 형성으로부터 천연 가스, 얻다:

• 합성가스;
• 에틸렌;
• 아세틸렌;
• 부타디엔.

7. 접촉 분해 가솔린과 순수 증류 가솔린을 구별하는 특징은 무엇입니까?

• 알켄의 존재;
• 알킨의 존재;
• 탄소 원자의 분지 사슬을 가진 탄화수소의 존재;
• 높은 폭발 저항.

테스트 결과는 화면에 즉시 표시됩니다.

숙제:§ 10, 예시 1 – 8

문학:

1. L.Yu. 재미있는 화학“. – M.: “AST-Press”, 1999.
2. O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov “10학년 화학 교사를 위한 핸드북.” – M.: “Blik and K,” 2001.
3. O.S. Gabrielyan, F.N. Maskaev, S.Yu. Ponomarev, V.I. Terenin “화학 10학년.” – M.: “Drofa”, 2003.

1장. 석유 및 화석 탐사의 지구화학.. 3

§ 1. 화석연료의 기원. 삼

§ 2. 가스 및 석유 암석. 4

2장. 천연 자원...5

제3장. 탄화수소의 산업적 생산...8

4장. 석유 처리...9

§ 1. 분별 증류.. 9

§ 2. 크래킹. 12

§ 3. 개혁. 13

§ 4. 유황 제거.. 14

5장. 탄화수소의 응용...14

§ 1. 알칸.. 15

§ 2. 알켄.. 16

§ 3. 알킨.. 18

§ 4. 아레나..19

6장. 상태 분석 석유 산업. 20

제7장 석유산업의 특징과 주요 동향 27

사용된 문헌 목록...33

석유 매장지의 발생을 결정하는 원리를 고려한 첫 번째 이론은 일반적으로 석유가 어디에 축적되는지에 대한 문제로 제한되었습니다. 그러나 지난 20년 동안 이 질문에 답하려면 특정 유역에서 석유가 왜, 언제, 얼마만큼 형성되었는지 이해하고, 어떤 프로세스의 결과로 석유가 형성되었는지 이해하고 확립하는 것이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 발생하고, 이동하고, 축적됩니다. 이 정보는 석유 탐사의 효율성을 향상시키는 데 절대적으로 필요합니다.

현대적인 관점에 따르면 탄화수소 화석의 형성은 원래의 가스 및 석유 저장소 내부에서 복잡한 일련의 지구화학적 과정(그림 1 참조)의 결과로 발생했습니다. 바위. 이러한 과정에서 다양한 생물학적 시스템의 구성 요소(천연 유래 물질)는 탄화수소로 변환되었으며, 그보다 적은 범위에서는 천연 유래 물질의 침전 및 후속 피복의 결과로 열역학적 안정성이 다른 극성 화합물로 변환되었습니다. 지각 표면층의 온도 상승과 압력 상승의 영향으로 퇴적암이 발생합니다. 초기 경유층에서 액체 및 기체 생성물의 1차 이동과 다공성 오일 포화 암석으로의 후속 2차 이동(베어링 수평선, 교대 등을 통해)은 탄화수소 물질의 퇴적물을 형성하고, 추가 이동을 초래합니다. 이는 다공성 암석층 사이의 퇴적물을 잠그는 방식으로 방지됩니다.

생물 유래 퇴적암의 유기물 추출물에서는 석유에서 발견되는 것과 동일한 화학 구조를 가진 화합물이 발견됩니다. 지구화학의 경우 특별한 특징이 있습니다. 중요한이들 화합물 중 일부는 "생물학적 지표"("화학적 화석")로 간주됩니다. 이러한 탄화수소는 오일이 형성되는 생물학적 시스템(예: 지질, 색소 및 대사산물)에서 발견되는 화합물과 많은 공통점을 가지고 있습니다. 이들 화합물은 생물학적 기원을 입증할 뿐만 아니라 천연 탄화수소, 또한 당신이 매우 얻을 수 있습니다 중요한 정보가스 및 석유를 함유한 암석뿐만 아니라 특정 가스 및 석유 퇴적물 형성을 초래한 성숙 및 기원, 이동 및 생분해의 특성에 대해 설명합니다.

그림 1 화석 탄화수소의 형성으로 이어지는 지구화학적 과정.

경유암은 자연적으로 퇴적되었을 때 상당량의 석유 및/또는 가스가 형성되거나 방출될 수 있는 미세하게 분산된 퇴적암으로 간주됩니다. 이러한 암석의 분류는 유기물의 함량과 유형, 변성 진화 상태(약 50-180°C의 온도에서 발생하는 화학적 변형), 그리고 그로부터 얻을 수 있는 탄화수소의 성질과 양을 기준으로 합니다. . 생물기원 퇴적암의 유기물 케로겐은 다양한 형태로 발견될 수 있지만 크게 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1) 립티나이트– 수소 함량은 매우 높지만 산소 함량은 낮습니다. 그 구성은 지방족 탄소 사슬의 존재에 의해 결정됩니다. 립티나이트는 주로 조류(보통 박테리아 분해에 노출됨)에서 형성되는 것으로 추정됩니다. 그들은 석유로 전환되는 능력이 높습니다.

2) 출구– 수소 함량이 높지만(립티나이트보다 낮음) 지방족 사슬과 포화 나프텐(지환식 탄화수소)뿐만 아니라 방향족 고리와 산소 함유 작용기가 풍부합니다. 이 유기 물질은 다음과 같이 형성됩니다. 식물 재료포자, 꽃가루, 큐티클 및 기타 식물의 구조적 부분과 같은 것입니다. 엑시나이트는 석유 및 가스 응축물로 변환하는 능력이 뛰어나며 더 높은 단계의 변성 진화에서 가스로 변환됩니다.

3) 비트르시타– 수소 함량이 낮고 산소 함량이 높으며 주로 산소 함유 작용기로 연결된 짧은 지방족 사슬을 가진 방향족 ​​구조로 구성됩니다. 이들은 구조화된 목재(리그노셀룰로오스) 재료로 형성되며 다음과 같은 특징을 갖습니다. 제한된 능력석유로 변하지만 가스로 변하는 능력이 좋습니다.

4) 불활성고도로 변형된 목질 전구체로부터 형성된 검은색의 불투명한 쇄설암(고탄소 및 저수소)입니다. 그들은 석유와 가스로 변하는 능력이 없습니다.

경유 암석을 식별하는 주요 요인은 케로겐 함량, 케로겐에 포함된 유기물의 유형, 이 유기물의 변성 진화 단계입니다. 좋은 경유 암석은 상응하는 탄화수소가 형성되고 방출될 수 있는 유형의 유기물을 2~4% 함유한 암석입니다. 유리한 지구화학적 조건에서는 립티나이트(liptinite) 및 엑시나이트(exinite)와 같은 유기물을 함유한 퇴적암에서 오일이 형성될 수 있습니다. 가스 퇴적물의 형성은 일반적으로 비트리나이트가 풍부한 암석에서 발생하거나 원래 형성된 오일의 열분해로 인해 발생합니다.

퇴적암의 상층 아래에 ​​유기물 퇴적물이 매장된 결과, 이 물질은 점점 더 높은 온도에 노출되어 케로겐의 열분해와 석유 및 가스의 형성을 초래합니다. 해당 분야의 산업 발전에 관심 있는 양의 석유 형성은 특정 시간 및 온도 조건(발생 깊이)에서 발생하며, 형성 시간이 길수록 온도가 낮아집니다(가정하면 이해하기 어렵지 않습니다). 반응은 1차 방정식에 따라 진행되고 온도에 대한 아레니우스 의존성을 갖습니다. 예를 들어, 100°C에서 약 2천만년 동안 형성된 동일한 양의 석유는 90°C에서 4천만년, 80°C에서 8천만년에 형성되어야 합니다. . 케로겐에서 탄화수소가 형성되는 속도는 온도가 10°C 올라갈 때마다 약 두 배로 늘어납니다. 하지만 화학적 구성 요소케로겐. 매우 다양할 수 있으므로 오일 성숙 시간과 이 공정 온도 사이의 표시된 관계는 대략적인 추정의 기초로만 간주될 수 있습니다.

현대 지구화학적 연구에 따르면 대륙붕에서는 북해깊이가 100m 증가할 때마다 온도는 약 3°C 상승합니다. 이는 유기물이 풍부한 퇴적암이 5천만~8천만년에 걸쳐 2,500~4,000m 깊이에서 액체 탄화수소를 형성했음을 의미합니다. 경질 오일과 응축물은 4000~5000m 깊이에서 형성되었으며, 메탄(건조 가스)은 5000m 이상의 깊이에서 형성되었습니다.

탄화수소의 천연 공급원은 화석 연료(석유, 가스, 석탄, 이탄)입니다. 원유와 가스 매장지는 1억~2억년 전에 현미경으로 볼 때 발생했습니다. 해양 식물반면, 석탄과 이탄은 육지에서 자라는 식물에서 3억 4천만년 전에 형성되기 시작했습니다.

천연가스와 원유는 일반적으로 암석층 사이에 위치한 석유 함유 지층에서 물과 함께 발견됩니다(그림 2). "천연가스"라는 용어는 다음에서 생성되는 가스에도 적용됩니다. 자연 조건석탄 분해의 결과로. 천연가스와 원유는 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 개발됩니다. 세계 최대의 천연가스 생산국은 러시아, 알제리, 이란, 미국입니다. 원유의 최대 생산국은 베네수엘라이며, 사우디 아라비아, 쿠웨이트, 이란.

천연가스는 주로 메탄으로 구성됩니다(표 1).

원유는 짙은 갈색이나 녹색에서 거의 무색까지 색상이 다양할 수 있는 유성 액체입니다. 그것은 많은 양의 알칸을 함유하고 있습니다. 그중에는 탄소 원자 수가 5~40개인 선형 알칸, 분지형 알칸 및 사이클로알칸이 있습니다. 이러한 사이클로알칸의 산업명은 nachtany입니다. 원유에는 약 10%의 방향족 탄화수소뿐만 아니라 황, 산소 및 질소를 함유한 소량의 기타 화합물도 포함되어 있습니다.

탄화수소의 천연 공급원

탄화수소는 모두 매우 다릅니다 -
액체와 고체와 기체.
자연에는 왜 그렇게 많은 것들이 있습니까?
만족할 줄 모르는 탄소에 관한 것입니다.

실제로, 이 요소는 다른 요소와 마찬가지로 "만족할 수 없습니다". 많은 원자로부터 사슬, 직선 및 가지, 고리 또는 네트워크를 형성하려고 노력합니다. 따라서 탄소와 수소 원자로 구성된 화합물이 많이 있습니다.

탄화수소는 천연 가스(메탄)이자 실린더를 채우는 데 사용되는 또 다른 가정용 가연성 가스(프로판 C 3 H 8)입니다. 탄화수소에는 석유, 휘발유, 등유가 포함됩니다. 또한 - 유기 용제 C 6 H 6, 새해 양초를 만드는 파라핀, 약국의 바셀린, 심지어 비닐 봉투포장제품에...

탄화수소의 가장 중요한 천연 공급원은 석탄, 석유, 가스와 같은 광물입니다.

석탄

더 많은 것이 전 세계에 알려져 있습니다. 36 천함께 차지하는 석탄 분지와 퇴적물 15% 영토 지구. 석탄 분지는 수천 킬로미터에 걸쳐 늘어날 수 있습니다. 전 세계 석탄의 총 지질학적 매장량은 5조 5000억톤, 탐사된 매장지 포함 - 1조 7,500억 톤.

화석탄에는 세 가지 주요 유형이 있습니다. 갈탄과 무연탄을 태우면 불꽃이 눈에 보이지 않고 연기도 나지 않는 반면, 무연탄은 태울 때 큰 갈라지는 소리를 낸다.

무연탄- 가장 오래된 화석탄. 밀도가 높고 빛이 나는 것이 특징입니다. 최대 포함 95% 탄소.

석탄– 최대 포함 99% 탄소. 모든 화석탄 중에서 가장 폭넓게 적용됩니다.

갈탄– 최대 포함 72% 탄소. 브라운 색상이 있습니다. 가장 어린 화석 석탄으로서 석탄이 형성된 목재 구조의 흔적을 종종 유지합니다. 흡습성이 높고 회분 함량이 높은 것이 특징입니다( 7%에서 38%로),따라서 지역 연료 및 화학 처리용 원료로만 사용됩니다. 특히, 수소화를 통해 휘발유와 등유와 같은 귀중한 유형의 액체 연료를 얻습니다.

카본메인 요소석탄( 99% ), 갈탄( 최대 72%). 탄소라는 이름의 유래는 '석탄을 낳다'라는 뜻이다. 마찬가지로, 라틴어 이름 "carboneum"은 기본에 루트 carbo-charcoal을 포함합니다.

석탄은 석유와 마찬가지로 다량의 유기물을 함유하고 있습니다. 유기 물질 외에도 물, 암모니아, 황화수소, 물론 탄소 자체-석탄과 같은 무기 물질도 포함되어 있습니다. 석탄을 처리하는 주요 방법 중 하나는 코킹(공기 접근 없이 소성)입니다. 1000℃의 온도에서 수행되는 코크스화의 결과, 다음이 형성된다:

콜라가스– 수소, 메탄, 이산화탄소 및 이산화탄소, 암모니아, 질소 및 기타 가스의 혼합물이 포함되어 있습니다.

콜타르 – 벤젠 및 그 동족체, 페놀 및 방향족 알코올, 나프탈렌 및 다양한 헤테로고리 화합물을 포함한 수백 가지의 다양한 유기 물질을 포함합니다.

수지 또는 암모니아수 – 이름에서 알 수 있듯이 용해된 암모니아와 페놀, 황화수소 및 기타 물질을 함유하고 있습니다.

콜라– 고체 코킹 잔여물, 실질적으로 순수한 탄소.

코크스는 철과 강철 생산에 사용되며, 암모니아는 질소 및 복합비료 생산에 사용되며, 유기 코크스 제품의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 이 광물의 분포 지역은 어떻게 됩니까?

석탄 자원의 대부분은 북반구(아시아, 북미, 유라시아)에 위치하고 있습니다. 석탄 매장량과 생산량 측면에서 눈에 띄는 국가는 어디입니까?

중국, 미국, 인도, 호주, 러시아.

석탄의 주요 수출국은 국가입니다.

미국, 호주, 러시아, 남아프리카.

주요 수입 센터.

일본, 외국 유럽.

이는 환경을 매우 오염시키는 연료입니다. 석탄을 채굴할 때 폭발과 메탄 화재가 발생하고 특정 환경 문제가 발생합니다.

환경 오염 인간의 경제 활동의 결과로 인해 환경 상태에 바람직하지 않은 변화가 발생하는 것입니다. 이는 채굴 중에도 발생합니다. 탄광 지역의 상황을 상상해 봅시다. 석탄과 함께 표면으로 올라온다 엄청난 양불필요한 것으로 단순히 쓰레기장으로 보내지는 폐석. 점차적으로 형성됨 쓰레기 더미- 자연 경관의 모습을 왜곡시키는 수십 미터 높이의 거대한 원뿔 모양의 폐석 산. 표면으로 올라온 석탄은 모두 소비자에게 전달되나요? 당연히 아니지. 결국 프로세스는 완벽하지 않습니다. 엄청난 양의 석탄 먼지가 지구 표면에 침전됩니다. 결과적으로 토양과 지하수의 구성이 변하고 이는 필연적으로 동물과 동물에게 영향을 미칩니다. 야채 세계구역.

석탄에는 방사성 탄소(C)가 포함되어 있지만 연료를 연소한 후 위험 물질은 연기와 함께 공기, 물, 토양으로 유입되고 소결되어 건축 자재 생산에 사용되는 슬래그 또는 재로 사용됩니다. 결과적으로 주거용 건물의 벽과 천장이 "가라앉아" 인간 건강에 위협이 됩니다.

기름

석유는 고대부터 인류에게 알려져 왔습니다. 유프라테스 강둑에서 채굴되었습니다

기원전 6~7천년 음 . 그것은 집에 불을 밝히고, 모르타르를 준비하고, 약과 연고, 방부 처리하는 데 사용되었습니다. 고대 세계의 석유는 강력한 무기였습니다. 폭풍우가 치는 요새 성벽의 머리 위로 불의 강이 쏟아지고, 기름에 적신 불타는 화살이 포위된 도시로 날아갔습니다. 기름은 역사상 이름으로 사라진 방화제의 필수적인 부분이었습니다. "그리스 화재"중세에는 주로 가로등으로 사용되었습니다.

600개 이상의 석유 및 가스 분지가 탐사되었으며, 450개가 개발 중입니다. , ㅏ 총 수유전은 50,000에 도달합니다.

가벼운 오일과 무거운 오일이 있습니다. 펌프나 분수 방식을 사용하여 하층토에서 경유를 추출합니다. 이 기름은 주로 휘발유와 등유를 만드는 데 사용됩니다. 때로는 광산 방식(코미공화국)을 사용하여 중질의 기름을 추출하기도 하며, 이로부터 역청, 연료유, 각종 기름을 제조하기도 합니다.

석유는 가장 다재다능한 연료이며 칼로리가 높습니다. 석유를 추출할 때 사람을 지하에 둘 필요가 없기 때문에 추출은 상대적으로 간단하고 저렴합니다. 파이프라인을 통해 석유를 운송하는 것은 큰 문제가 아닙니다. 이러한 유형의 연료의 가장 큰 단점은 자원 가용성이 낮다는 것입니다(약 50년). ) . 일반 지질 매장량은 5,000억 톤에 달하며 그 중 탐사된 1,400억 톤이 포함됩니다. .

안에 2007 올해 러시아 과학자들은 북극해에 위치한 수중 로모노소프와 멘델레예프 능선이 대륙붕 지대이므로 러시아 연방에 속한다는 사실을 세계 공동체에 증명했습니다. 화학 교사가 석유의 구성과 그 특성에 대해 알려줄 것입니다.

석유는 '에너지 덩어리'이다. 단 1ml만으로 물통 전체를 1도 가열 할 수 있으며, 양동이 사모바르를 끓이려면 기름 반 컵도 필요하지 않습니다. 단위 부피당 에너지 농도 측면에서 석유는 천연 물질 중 1위를 차지합니다. 방사성 광석조차도 이 점에서는 방사성 광석과 경쟁할 수 없습니다. 방사성 물질너무 작아서 1mg을 추출할 수 있습니다. 핵연료를 사용하려면 엄청난 양의 암석을 처리해야 합니다.

석유는 모든 국가의 연료 및 에너지 복합체의 기초일 뿐만이 아닙니다.

D.I. Mendeleev의 유명한 말이 여기에 있습니다. “기름을 태우는 것은 용광로에 불을 붙이는 것과 같다. 지폐". 오일 한 방울에는 다음보다 많은 양이 함유되어 있습니다. 900 다양한 화학물질, 주기율표의 화학 원소의 절반 이상. 이것이야말로 자연의 기적, 석유의 근본이다 화학 산업. 생산된 모든 석유의 약 90%가 연료로 사용됩니다. 에도 불구하고 “ 당신의 10%” , 석유화학 합성은 현대 사회의 긴급한 요구를 충족시키는 수천 개의 유기 화합물을 생산합니다. 사람들이 석유를 "블랙 골드", "지구의 피"라고 정중하게 부르는 것은 아무것도 아닙니다.

오일은 붉은색 또는 녹색을 띠는 기름진 암갈색 액체이며, 때로는 검은색, 빨간색, 파란색 또는 밝은 색을 띠고 심지어 투명하며 특징적인 매운 냄새가 납니다. 물처럼 흰색 또는 무색의 기름이 있습니다(예: 아제르바이잔의 수루칸 들판, 알제리의 일부 들판).

기름의 구성은 동일하지 않습니다. 그러나 이들 모두에는 일반적으로 알칸(대부분 일반 구조), 사이클로알칸 및 방향족 탄화수소의 세 가지 유형의 탄화수소가 포함되어 있습니다. 다양한 분야의 석유에 포함된 이러한 탄화수소의 비율은 다릅니다. 예를 들어 Mangyshlak 오일에는 알칸이 풍부하고 바쿠 지역의 오일에는 시클로알칸이 풍부합니다.

주요 석유 매장량은 북반구에 위치해 있습니다. 총 75 세계 각국은 석유를 생산하지만 생산량의 90%는 단 10개국에서 나옵니다. 가까운 ? 세계 석유 매장량은 개발 도상국. (선생님의 이름을 지도에 표시합니다.)

주요 생산 국가:

사우디아라비아, 미국, 러시아, 이란, 멕시코.

동시에 더 많은 4/5 석유 소비는 주요 수입국인 경제 선진국의 점유율을 차지합니다.

일본, 외국 유럽, 미국.

원유는 어디에도 사용되지 않고 석유제품이 사용됩니다.

기름 정제

현대식 시설은 오일을 가열하는 용광로와 오일이 분리되는 증류탑으로 구성됩니다. 파벌 –휘발유, 나프타, 등유 등 끓는점에 따라 탄화수소 혼합물을 분리합니다. 용광로에는 코일 모양으로 감겨진 긴 파이프가 있습니다. 퍼니스는 연료유 또는 가스의 연소 생성물에 의해 가열됩니다. 오일은 코일에 지속적으로 공급됩니다. 그곳에서 액체와 증기의 혼합물 형태로 320~350°C로 가열되어 증류탑으로 들어갑니다. 증류탑은 높이가 약 40m인 강철 원통형 장치입니다. 내부에는 소위 판이라고 불리는 구멍이 있는 수십 개의 수평 칸막이가 있습니다. 컬럼으로 유입되는 오일 증기는 위로 올라가 플레이트의 구멍을 통과합니다. 위로 이동하면서 점차 냉각되어 부분적으로 액화됩니다. 덜 휘발성의 탄화수소는 이미 첫 번째 플레이트에서 액화되어 경유 부분을 형성합니다. 휘발성이 더 높은 탄화수소는 더 많이 수집되어 등유 부분을 형성합니다. 심지어 더 높은 – 나프타 분율. 가장 휘발성이 높은 탄화수소는 증기로 컬럼에서 빠져나오고 응축 후 가솔린을 형성합니다. 휘발유의 일부는 "관개"를 위해 기둥으로 다시 공급되며, 이는 더 나은 작동 조건에 기여합니다. (노트에 쓰세요). 가솔린 - 40 0 ​​C ~ 200 0 C 범위에서 끓는 탄화수소 C5 – C11을 포함합니다. 나프타 - 끓는점이 120 0 C ~ 240 0 C인 C8 - C14 탄화수소를 포함합니다. 등유 - 180 0 C ~ 300 0 C의 온도에서 끓는 C12 - C18 탄화수소를 포함합니다. 경유 - C13 – C15 탄화수소를 함유하며 230 0 C ~ 360 0 C의 온도에서 증류됩니다. 윤활유 - C16 - C28, 350 0 C 이상의 온도에서 끓입니다.

석유에서 가벼운 제품을 증류한 후에는 점성이 있는 검은 액체인 연료유가 남습니다. 이는 탄화수소의 귀중한 혼합물입니다. 윤활유는 연료유에서 추가 증류를 통해 얻습니다. 연료유의 증류할 수 없는 부분을 타르라고 하며, 이는 건설 및 도로 포장에 사용됩니다(비디오 단편 시연). 석유 직접 증류의 가장 중요한 부분은 휘발유입니다. 그러나 이 유분의 수율은 원유 중량의 17~20%를 초과하지 않습니다. 문제가 발생합니다. 점점 증가하는 자동차 및 항공 연료에 대한 사회의 요구를 어떻게 충족시킬 수 있을까요? 해결책은 19세기 말 러시아 엔지니어에 의해 발견되었습니다. 블라디미르 그리고리예비치 슈호프. 안에 1891 그가 처음으로 산업 사업을 수행한 해 열분해석유의 등유 분율을 통해 휘발유 수율을 65~70%(원유 기준)까지 높일 수 있었습니다. 석유 제품의 열분해 과정의 발전을 위해서만 인류는 문명사에서이 독특한 인물의 이름을 황금 글자로 새겼습니다.

석유 정류의 결과로 얻은 제품은 여러 가지 복잡한 공정을 포함하는 화학적 처리를 거칩니다. 그 중 하나는 석유 제품의 분해(영어 "균열" - 분할)입니다. 균열에는 열균열, 촉매균열, 고압균열, 환원균열 등 여러 가지 유형이 있습니다. 열분해는 탄화수소 분자의 분리를 포함합니다. 긴 사슬영향을 받고 있는 키가 작은 사람에게 높은 온도(470-550 0C). 이 분열 동안 알켄은 알칸과 함께 형성됩니다.

현재는 촉매분해가 가장 일반적이다. 이는 450-500 0 C의 온도에서 수행되지만 더 빠른 속도로 수행되며 더 높은 품질의 휘발유를 얻을 수 있습니다. 촉매 분해 조건에서는 분할 반응과 함께 이성질체화 반응, 즉 일반 구조의 탄화수소가 분지형 탄화수소로 전환되는 현상이 발생합니다.

이성질체화는 휘발유의 품질에 영향을 미칩니다. 왜냐하면 분지형 탄화수소가 존재하면 옥탄가가 크게 증가하기 때문입니다. 크래킹은 소위 2차 정유 공정으로 분류됩니다. 개질과 같은 기타 여러 촉매 공정도 2차로 분류됩니다. 개혁- 이는 백금과 같은 촉매가 있는 상태에서 휘발유를 가열하여 방향족화하는 것입니다. 이러한 조건에서 알칸과 사이클로알칸은 방향족 탄화수소로 전환되며, 그 결과 휘발유의 옥탄가도 크게 증가합니다.

생태와 유전

석유화학 생산에서는 환경 문제가 특히 시급합니다. 석유 생산에는 에너지 비용과 환경 오염이 수반됩니다. 세계 해양 오염의 위험한 원인은 해상 석유 생산이며, 세계 해양도 석유 운송 중에 오염됩니다. 우리 각자는 유조선 사고의 결과를 텔레비전에서 보았습니다. 연료유 층으로 뒤덮인 검은 해안, 검은 파도, 헐떡이는 돌고래, 점성 연료유로 날개를 덮은 새들, 보호복을 입은 사람들이 삽과 양동이로 기름을 모으는 사람들. 2007년 11월 케르치 해협에서 발생한 심각한 환경 재해에 대한 데이터를 제공하고 싶습니다. 2,000톤의 석유 제품과 약 7,000톤의 유황이 물에 유입되었습니다. 재난의 가장 큰 피해를 입은 곳은 Black 바다와 Azov 바다의 교차점에 위치한 Tuzla 침과 Chushka 침이었습니다. 사고 이후 연료유가 바닥에 가라앉으면서 바다 주민의 주요 먹이인 작은 하트 모양의 껍질이 죽게 됐다. 생태계를 복원하는 데는 10년이 걸립니다. 15,000마리가 넘는 새가 죽었습니다. 1 리터의 기름이 물에 들어가면 100 평방 미터의 면적으로 표면에 퍼집니다. 유막은 매우 얇지만 대기에서 물기둥까지 산소가 이동하는 경로에 대해 극복할 수 없는 장벽을 형성합니다. 결과적으로 산소 체제와 바다가 중단됩니다. “숨이 막힌다.”해양 먹이사슬의 근간이 되는 플랑크톤이 죽어가고 있습니다. 현재 세계 해양 면적의 약 20%가 이미 기름 유출로 덮여 있으며, 기름 오염으로 영향을 받는 지역은 점점 늘어나고 있습니다. 세계 해양이 유막으로 덮여 있다는 사실 외에도 육지에서도 관찰할 수 있습니다. 예를 들어 유전에서 서부 시베리아연간 유조선에 담을 수 있는 양보다 더 많은 양의 기름이 유출됩니다(최대 2천만 톤). 이 석유의 약 절반은 사고로 인해 땅에 떨어지며, 나머지는 유정 시동, 탐사 시추 및 파이프라인 수리 중에 "계획된" 분출 및 누출입니다. 위원회에 따르면 기름으로 오염된 토지 중 가장 큰 면적 환경 Purovsky 지구에 위치한 Yamalo-Nenets Autonomous Okrug.

천연 및 관련 석유 가스

천연가스는 낮은 농도의 탄화수소를 함유하고 있습니다. 분자 무게, 주요 구성 요소는 다음과 같습니다. 메탄. 다양한 분야의 가스에 함유된 함량은 80%~97%입니다. 메탄 외에도 에탄, 프로판, 부탄. 무기물: 질소 – 2%; CO2; H2O; H2S, 희가스. 천연가스가 연소되면 많은 열이 발생합니다.

그 특성상 연료로서의 천연가스는 석유보다 더 우수합니다. 이것은 연료 산업의 가장 젊은 지점입니다. 가스는 추출 및 운반이 훨씬 더 쉽습니다. 이것은 모든 종류의 연료 중에서 가장 경제적입니다. 그러나 대륙간 가스 운송이 복잡하다는 몇 가지 단점도 있습니다. 액화 상태로 가스를 운반하는 메탄 탱크는 구조가 매우 복잡하고 비용이 많이 듭니다.

사용 용도: 효과적인 연료, 화학 산업의 원료, 아세틸렌, 에틸렌, 수소, 그을음, 플라스틱, 아세트산, 염료, 의약품 등의 생산 관련(석유 가스)은 석유에 용해되고 채굴 중에 풀려난 석유 가스에는 메탄이 덜 포함되어 있지만 프로판, 부탄 및 기타 고급 탄화수소가 더 많이 포함되어 있습니다. 가스는 어디에서 생산되나요?

전 세계 70개국 이상에 산업용 가스 매장량이 있습니다. 더욱이 석유의 경우와 마찬가지로 개발도상국도 매우 많은 매장량을 보유하고 있습니다. 그러나 가스 생산은 주로 수행됩니다. 선진국. 그들은 그것을 사용할 능력이 있거나 같은 대륙의 다른 나라에 가스를 판매할 수 있는 방법을 가지고 있습니다. 국제 가스 무역은 석유 무역에 비해 덜 활발합니다. 전 세계 가스의 약 15%가 국제 시장에 공급됩니다. 세계 가스 생산량의 거의 2/3가 러시아와 미국에서 나옵니다. 의심의 여지없이 우리나라뿐만 아니라 세계에서도 주요 가스 생산 지역은 Yamalo-Nenets입니다. 자치 지역, 이 산업이 30년 동안 발전해 온 곳입니다. 우리 마을 뉴 우렌고이가스 자본으로 정당하게 인정됩니다. 가장 큰 매장지는 Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye입니다. Urengoy 매장지는 기네스북에 포함되어 있습니다. 매장량과 생산량은 독특합니다. 탐사된 매장량은 10조를 초과합니다. m 3, 가동 이후 이미 6조 개가 생산되었습니다. m 3. 2008년에 OJSC Gazprom은 Urengoy 매장지에서 5,980억 m3의 "블루 골드"를 추출할 계획입니다.

가스와 생태

석유 및 가스 생산 기술과 운송의 불완전성으로 인해 압축기 스테이션의 가열 장치와 플레어에서 가스량이 지속적으로 연소됩니다. 압축기 스테이션은 이러한 배출량의 약 30%를 차지합니다. 매년 약 450,000톤의 천연가스 및 관련 가스가 화염으로 연소되고, 60,000톤 이상의 오염물질이 대기로 방출됩니다.

석유, 가스, 석탄은 화학 산업의 귀중한 원자재입니다. 가까운 장래에 우리나라의 연료 및 에너지 단지에서 대체품이 발견될 것입니다. 현재 과학자들은 석유를 완전히 대체하기 위해 태양광, 풍력 에너지, 핵연료를 사용하는 방법을 찾고 있습니다. 미래의 가장 유망한 연료는 수소이다. 화력 공학에서 석유 사용을 줄이는 것은 보다 합리적인 사용뿐 아니라 미래 세대를 위해 이 원료를 보존하는 길이기도 합니다. 탄화수소 원료는 다양한 제품을 얻기 위해 가공 산업에서만 사용해야 합니다. 불행하게도 상황은 아직 변하지 않았고 생산된 석유의 최대 94%가 연료로 사용됩니다. D.I. Mendeleev는 "기름을 태우는 것은 지폐로 용광로를 가열하는 것과 같습니다"라고 현명하게 말했습니다.