Ածխաջրածինների բնական աղբյուրներ - Գիտելիքի հիպերմարկետ. Ածխաջրածինների բնական աղբյուրներ Ածխաջրածինների բնական աղբյուրները, դրանց մշակումը և օգտագործումը

Ածխաջրածինները մեծ ազգային տնտեսական նշանակություն ունեն, քանի որ դրանք ամենակարևոր հումքն են ժամանակակից օրգանական սինթեզի արդյունաբերության գրեթե բոլոր արտադրանքները ստանալու համար և լայնորեն օգտագործվում են էներգետիկ նպատակներով: Նրանք կարծես կուտակում են արեգակնային ջերմություն և էներգիա, որոնք ազատվում են այրման ժամանակ։ Տորֆը, ածուխը, նավթային թերթաքարը, նավթը, բնական և հարակից նավթային գազերը պարունակում են ածխածին, որոնց այրման ժամանակ թթվածնի հետ համակցումը ուղեկցվում է ջերմության արտազատմամբ։

ածուխ	տորֆ	յուղ	բնական գազ
ամուր	ամուր	հեղուկ	գազ
առանց հոտի	առանց հոտի	Ուժեղ հոտ	առանց հոտի
միատարր կազմը	միատարր կազմը	նյութերի խառնուրդ	նյութերի խառնուրդ
մուգ գույնի ժայռ՝ այրվող նյութի բարձր պարունակությամբ, որն առաջացել է տարբեր բույսերի կուտակումների նստվածքային շերտերում թաղման արդյունքում։	ճահիճների և գերաճած լճերի հատակում կուտակված կիսահաս բուսանյութի կուտակում	բնական այրվող յուղային հեղուկ, բաղկացած է հեղուկ և գազային ածխաջրածինների խառնուրդից	օրգանական նյութերի անաէրոբ տարրալուծման ժամանակ Երկրի աղիքներում առաջացած գազերի խառնուրդ, գազը պատկանում է նստվածքային ապարների խմբին.
Ջերմային արժեք - 1 կգ վառելիք այրելիս բաց թողնված կալորիաների քանակը
7 000 - 9 000	500 - 2 000	10000 - 15000	?

Ածուխ.

Ածուխը միշտ էլ խոստումնալից հումք է եղել էներգիայի և բազմաթիվ քիմիական արտադրանքների համար:

19-րդ դարից ածխի առաջին խոշոր սպառողը տրանսպորտն է, այնուհետև ածուխը սկսեց օգտագործվել էլեկտրաէներգիայի, մետալուրգիական կոքսի, տարբեր ապրանքների, ածխածնի-գրաֆիտի կառուցվածքային նյութերի, պլաստմասսաների, հանքարդյունաբերական մոմերի, սինթետիկ, հեղուկի և այլնի արտադրության համար։ գազային բարձր կալորիականությամբ վառելիք, բարձր ազոտային թթուներ՝ պարարտանյութերի արտադրության համար։

Ածուխը բարձր մոլեկուլային միացությունների բարդ խառնուրդ է, որը ներառում է հետևյալ տարրերը՝ C, H, N, O, S: Ածուխը, ինչպես և նավթը, պարունակում է. մեծ թվովտարբեր օրգանական նյութեր, ինչպես նաև ոչ օրգանական նյութեր, ինչպիսիք են, օրինակ, ջուրը, ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը և, իհարկե, բուն ածխածինը` ածուխը:

Ածխի վերամշակումն իրականացվում է երեք հիմնական ուղղություններով՝ կոքսացում, հիդրոգենացում և թերի այրում։ Բիտումային ածխի մշակման հիմնական ուղիներից է կոքսինգ- կալցինացում առանց օդի հասանելիության կոքսի վառարաններում 1000–1200 ° C ջերմաստիճանում: Այս ջերմաստիճանում, առանց թթվածնի հասանելիության, ածուխը ենթարկվում է բարդ քիմիական փոխակերպումների, ինչի արդյունքում ձևավորվում են կոքս և ցնդող արտադրանք.

1. կոքս վառարանի գազ (ջրածին, մեթան, ածխածնի օքսիդ և ածխածնի երկօքսիդ, ամոնիակի, ազոտի և այլ գազերի կեղտեր);

2. ածխի խեժ (մի քանի հարյուր տարբեր օրգանական նյութեր, ներառյալ բենզոլը և նրա հոմոլոգները, ֆենոլը և անուշաբույր սպիրտները, նաֆթալինը և տարբեր հետերոցիկլիկ միացությունները).

3. գերխեժ, կամ ամոնիակ, ջուր (լուծված ամոնիակ, ինչպես նաև ֆենոլ, ջրածնի սուլֆիդ և այլ նյութեր);

4. կոքս (կոքսի պինդ մնացորդ, գրեթե մաքուր ածխածին):

Սառեցված կոքսն ուղարկվում է մետալուրգիական գործարաններ։

Երբ ցնդող արտադրանքները (կոքսի վառարանի գազը) սառչում են, քարածխի խեժը և ամոնիակային ջուրը խտացվում են:

Ծծմբաթթվի լուծույթով չխտացված մթերքները (ամոնիակ, բենզոլ, ջրածին, մեթան, CO 2, ազոտ, էթիլեն և այլն) անցկացնելով՝ արտազատվում է ամոնիումի սուլֆատ, որն օգտագործվում է որպես հանքային պարարտանյութ։ Բենզոլը վերցվում է լուծիչի մեջ և թորվում է լուծույթից: Այնուհետև կոքս վառարանի գազը օգտագործվում է որպես վառելիք կամ որպես քիմիական հումք: Ածխի խեժը ստացվում է աննշան քանակությամբ (3%)։ Բայց, հաշվի առնելով արտադրության մասշտաբները, քարածխի խեժը համարվում է հումք մի շարք օրգանական նյութերի արտադրության համար։ Եթե ​​խեժից հանվում են մինչև 350 ° C եռացող արտադրանքը, ապա մնում է պինդ զանգված՝ սկիպիդար։ Օգտագործվում է լաքեր պատրաստելու համար։

Ածխի հիդրոգենացումը կատարվում է 400–600 ° C ջերմաստիճանում մինչև 25 ՄՊա ջրածնի ճնշման տակ կատալիզատորի առկայության դեպքում։ Սա ձևավորում է հեղուկ ածխաջրածինների խառնուրդ, որը կարող է օգտագործվել որպես շարժիչի վառելիք: Ածուխից հեղուկ վառելիք ստանալը. Հեղուկ սինթետիկ վառելիքներն են բարձր օկտանային բենզինը, դիզելային վառելիքը և կաթսայի վառելիքը: Ածուխից հեղուկ վառելիք ստանալու համար անհրաժեշտ է ջրածնի պարունակությունը բարձրացնել ջրածնի միջոցով։ Հիդրոգենացումն իրականացվում է բազմակի շրջանառության միջոցով, որը թույլ է տալիս ածխի ամբողջ օրգանական զանգվածը վերածել հեղուկի և գազերի։ Այս մեթոդի առավելությունը ցածրորակ շագանակագույն ածուխի հիդրոգենացման հնարավորությունն է:

Ածխի գազաֆիկացումը հնարավորություն կտա ՋԷԿ-երում օգտագործել ցածրորակ լիգնիտ և կարծր ածուխ՝ առանց շրջակա միջավայրը ծծմբային միացություններով աղտոտելու։ Սա խտացված ածխածնի օքսիդի (ածխածնի մոնօքսիդ) CO-ի արտադրության միակ մեթոդն է: Ածուխի ոչ լրիվ այրումից ստացվում է ածխածնի օքսիդ (II): Ջրածնի և CO-ի նորմալ կամ բարձր ճնշման դեպքում կատալիզատորի վրա (նիկել, կոբալտ) կարող եք ստանալ հագեցած և չհագեցած ածխաջրածիններ պարունակող բենզին.

nCO + (2n + 1) H 2 → C n H 2n + 2 + nH 2 O;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O:

Եթե ​​ածուխի չոր թորումը կատարվում է 500–550 ° C ջերմաստիճանում, ապա ստացվում է խեժ, որը բիտումի հետ միասին օգտագործվում է շինարարական բիզնեսում որպես կապող նյութ տանիքի, ջրամեկուսիչ ծածկույթների արտադրության մեջ (տանիքի շերտ, տանիքի շերտ, և այլն):

Բնության մեջ ածուխը հանդիպում է հետևյալ շրջաններում՝ Մոսկվայի շրջանի ավազան, Հարավային Յակուտսկի ավազան, Կուզբաս, Դոնբաս, Պեչորայի ավազան, Տունգուսկա ավազան, Լենսկի ավազան։

Բնական գազ.

Բնական գազը գազերի խառնուրդ է, որի հիմնական բաղադրիչը CH 4 մեթանն է (75-ից մինչև 98%՝ կախված դաշտից), մնացածը՝ էթան, պրոպան, բութան և փոքր քանակությամբ կեղտեր՝ ազոտ, ածխածնի օքսիդ (IV. ), ջրածնի սուլֆիդ և գոլորշի ջուր, և գրեթե միշտ՝ ջրածնի սուլֆիդև նավթի օրգանական միացություններ՝ մերկապտաններ։ Հենց նրանք են գազին տալիս կոնկրետ տհաճ հոտ, իսկ այրվելիս հանգեցնում են թունավոր ծծմբի երկօքսիդի SO 2 առաջացմանը։

Սովորաբար, որքան բարձր է ածխաջրածնի մոլեկուլային քաշը, այնքան քիչ է այն հայտնաբերվում բնական գազում: Տարբեր հանքավայրերի բնական գազի բաղադրությունը նույնը չէ։ Նրա միջին բաղադրությունը, ըստ ծավալի տոկոսի, հետևյալն է.

CH 4	C 2 H 6	C 3 H 8	C 4 H 10	N 2 և այլ գազեր
75-98	0,5 - 4	0,2 – 1,5	0,1 – 1	1-12

Մեթանը առաջանում է բույսերի և կենդանիների մնացորդների անաէրոբ (առանց օդային մուտքի) խմորման ժամանակ, հետևաբար այն առաջանում է հատակային նստվածքներում և կոչվում է «ճահճային» գազ։

Մեթանի հանքավայրերը հիդրատացված բյուրեղային տեսքով, այսպես կոչված մեթանի հիդրատ,հայտնաբերվել է հավերժական սառույցի շերտի տակ և օվկիանոսների մեծ խորություններում։ Ցածր ջերմաստիճանի (-800ºC) և բարձր ճնշման դեպքում մեթանի մոլեկուլները գտնվում են ջրային սառույցի բյուրեղային ցանցի դատարկություններում: Մեկ խորանարդ մետր մեթանի հիդրատի սառցե դատարկություններում «պահպանվում է» 164 խմ գազ։

Մեթանի հիդրատի կտորները նման են կեղտոտ սառույցի, բայց օդում այրվում են դեղին-կապույտ բոցով: Մոտավոր հաշվարկներով՝ մոլորակը մեթանի հիդրատի տեսքով պահում է 10000-ից 15000 գիգատոն ածխածին («գիգա»-ն հավասար է 1 միլիարդի): Նման ծավալները շատ անգամ ավելի են, քան ներկայումս հայտնի բնական գազի բոլոր պաշարները։

Բնական գազը վերականգնվող բնական ռեսուրս է, քանի որ այն շարունակաբար սինթեզվում է բնության մեջ: Այն նաև կոչվում է «կենսագազ»։ Հետևաբար, այսօր շատ բնապահպան գիտնականներ մարդկության բարգավաճ գոյության հեռանկարները կապում են գազի՝ որպես այլընտրանքային վառելիքի օգտագործման հետ:

Որպես վառելիք՝ բնական գազը մեծ առավելություններ ունի պինդ և հեղուկ վառելիքի նկատմամբ։ Նրա այրման ջերմությունը շատ ավելի բարձր է, երբ այրվում է, մոխիր չի թողնում, այրման արտադրանքը շատ ավելի էկոլոգիապես մաքուր է: Հետևաբար, արտադրվող բնական գազի ընդհանուր ծավալի մոտ 90%-ը որպես վառելիք այրվում է ՋԷԿ-երում և կաթսայատներում, ջերմային գործընթացներում ժ. արդյունաբերական ձեռնարկություններև տանը։ Բնական գազի մոտ 10%-ն օգտագործվում է որպես արժեքավոր հումք քիմիական արդյունաբերության համար՝ ջրածնի, ացետիլենի, մուրի, տարբեր պլաստմասսաների, դեղամիջոցների արտադրության համար։ Բնական գազից մեկուսացված են մեթանը, էթանը, պրոպանը և բութանը։ Արդյունաբերական մեծ նշանակություն ունեն այն ապրանքները, որոնք կարելի է ստանալ մեթանից։ Մեթանը օգտագործվում է բազմաթիվ օրգանական նյութերի սինթեզի համար՝ սինթեզի գազ և դրա հիման վրա սպիրտների հետագա սինթեզ; լուծիչներ (ածխածնի տետրաքլորիդ, մեթիլեն քլորիդ և այլն); ֆորմալդեհիդ; ացետիլեն և ածխածնի սև:

Բնական գազը կազմում է անկախ հանքավայրեր։ Բնական այրվող գազերի հիմնական հանքավայրերը գտնվում են Հյուսիսային և Արևմտյան Սիբիր, Վոլգա-Ուրալ ավազան, Հյուսիսային Կովկասում (Ստավրոպոլ), Կոմի Հանրապետությունում, Աստրախանի շրջան, Բարենցի ծով.

Ածխաջրածինների ԲՆԱԿԱՆ ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ

Ածխաջրածիններն այնքան տարբեր են,
Հեղուկ և պինդ և գազային:
Ինչու՞ են դրանք այդքան շատ բնության մեջ:
Խոսքը անհագ ածխածնի մասին է։

Իրոք, այս տարրը, ինչպես ոչ մի ուրիշը, «անհագեցնող» է. այն հակված է ձևավորել այժմ շղթաներ՝ ուղիղ և ճյուղավորված, այժմ օղակներ, այժմ ցանցեր իր ատոմներից շատերից: Այսպիսով, ածխածնի և ջրածնի ատոմների բազմաթիվ միացություններ:

Ածխաջրածինները և՛ բնական գազն են՝ մեթանը, և՛ մեկ այլ կենցաղային այրվող գազ, որը լցված է բալոններում՝ պրոպան С 3 Н 8: Ածխաջրածիններն են նավթը, բենզինը և կերոսինը։ Եվ նաև - օրգանական լուծիչ С 6 Н 6, պարաֆին, որից պատրաստվում են ամանորյա մոմեր, նավթային ժելե դեղատնից և նույնիսկ պոլիէթիլենային տոպրակ սննդի փաթեթավորման համար ...

Ածխաջրածինների բնական ամենակարևոր աղբյուրներն են օգտակար հանածոները՝ ածուխը, նավթը, գազը։

ԱԾուխ

Աշխարհում ավելին հայտնի է 36 հազածխի ավազաններ և հանքավայրեր, որոնք միասին զբաղեցնում են 15% տարածք երկրագունդը... Ածխի ավազանները կարող են ձգվել հազարավոր կիլոմետրերով։ Ընդհանուր առմամբ երկրագնդի վրա ածխի երկրաբանական պաշարներն են 5 տրլն 500 միլիարդ տոննաներառյալ ուսումնասիրված հանքավայրերը. 1 տրլն 750 միլիարդ տոննա.

Կան երեք հիմնական տեսակի բրածո ածուխ. Շագանակագույն ածուխ, անտրասիտ այրելիս - բոցը անտեսանելի է, այրումը առանց ծխի, իսկ երբ այրվում է ածուխը, արձակում է բարձր ճեղք:

Անտրասիտ- ամենահին բրածո ածուխը: Տարբերվում է բարձր խտությամբ և փայլով։ Պարունակում է մինչև 95% Ածխածին.

Ածուխ- պարունակում է մինչև 99% Ածխածին. Բոլոր բրածո ածուխներից այն ամենաշատ կիրառվողն է։

Շագանակագույն ածուխ- պարունակում է մինչև 72% Ածխածին. Ունի շագանակագույն գույն։ Որպես ամենաերիտասարդ բրածո ածուխ, այն հաճախ պահպանում է փայտի կառուցվածքի հետքերը, որից այն ձևավորվել է: Տարբերվում է բարձր հիգրոսկոպիկությամբ և մոխրի բարձր պարունակությամբ ( 7%-ից մինչև 38%),ուստի այն օգտագործվում է միայն որպես տեղական վառելիք և որպես քիմիական վերամշակման հումք։ Մասնավորապես, դրա հիդրոգենացման միջոցով ստացվում են հեղուկ վառելիքի արժեքավոր տեսակներ՝ բենզին և կերոսին։

Ածխածինը բիտումային ածխի հիմնական բաղադրիչն է ( 99% ), շագանակագույն ածուխ ( մինչև 72%): Անվան ծագումը ածխածին է, այսինքն՝ «ածուխ արտադրող»։ Նմանապես Լատինական անուն«Carbononeum»-ը հիմնված է ածխածնային-ածխածնային արմատի վրա:

Ինչպես նավթը, ածուխը պարունակում է մեծ քանակությամբ օրգանական նյութեր։ Բացի օրգանական նյութերից, այն ներառում է նաև անօրգանական նյութեր, ինչպիսիք են ջուրը, ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը և, իհարկե, բուն ածխածինը` ածուխը: Բիտումային ածխի մշակման հիմնական մեթոդներից մեկը կոքսումն է՝ կալցինացումն առանց օդային հասանելիության։ Կոքսացման արդյունքում, որն իրականացվում է 1000 0 С ջերմաստիճանում, ձևավորվում են հետևյալ ձևերը.

Կոկա վառարանի գազ- պարունակում է ջրածին, մեթան, ածխածնի օքսիդ և ածխաթթու գազ, ամոնիակի, ազոտի և այլ գազերի կեղտեր:

Ածխի խեժ - պարունակում է մի քանի հարյուր տարբեր օրգանական նյութեր, ներառյալ բենզոլը և նրա հոմոլոգները, ֆենոլը և անուշաբույր սպիրտները, նաֆթալինը և տարբեր հետերոցիկլիկ միացությունները:

Վերևում խեժ կամ ամոնիակ ջուր - պարունակում է, ինչպես անունն է ենթադրում, լուծված ամոնիակ, ինչպես նաև ֆենոլ, ջրածնի սուլֆիդ և այլ նյութեր:

Կոկա- կոքսի պինդ մնացորդ, գործնականում մաքուր ածխածին:

Կոքսը օգտագործվում է երկաթի և պողպատի արտադրության մեջ, ամոնիակը` ազոտի և համակցված պարարտանյութերի արտադրության մեջ, իսկ օրգանական կոքսինգի արտադրանքի կարևորությունը դժվար թե կարելի է գերագնահատել: Ո՞րն է այս հանքանյութի տարածման աշխարհագրությունը:

Ածխի պաշարների հիմնական մասը հյուսիսային կիսագնդում է՝ Ասիա, Հյուսիսային Ամերիկա, Եվրասիա։ Ո՞ր երկրներն են առանձնանում ածխի պաշարներով և արտադրությամբ։

Չինաստան, ԱՄՆ, Հնդկաստան, Ավստրալիա, Ռուսաստան:

Երկրները ածխի հիմնական արտահանողներն են։

ԱՄՆ, Ավստրալիա, Ռուսաստան, Հարավային Աֆրիկա.

Ներմուծման խոշոր կենտրոններ.

Ճապոնիա, արտասահմանյան Եվրոպա.

Սա շատ էկոլոգիապես կեղտոտ վառելիք է: Ածուխի արդյունահանման ժամանակ տեղի են ունենում մեթանի պայթյուններ և հրդեհներ, և որոշակի բնապահպանական խնդիրներ են առաջանում:

Աղտոտվածություն միջավայրը Արդյո՞ք այս միջավայրի վիճակի որևէ անցանկալի փոփոխություն մարդու տնտեսական գործունեության հետևանք է: Դա տեղի է ունենում նաև օգտակար հանածոների արդյունահանման ժամանակ։ Պատկերացնենք իրավիճակ ածխի արդյունահանման տարածքում։ Ածխի հետ միասին մակերևույթ է բարձրանում հսկայական քանակությամբ թափոն ապար, որը, որպես անհարկի, ուղղակի ուղարկվում է աղբանոցներ։ Աստիճանաբար ձևավորվեց թափոնների կույտեր- հսկայական, տասնյակ մետր բարձրությամբ, աղտոտված ժայռերի կոնաձև լեռներ, որոնք աղավաղում են բնական լանդշաֆտի տեսքը։ Արդյո՞ք մակերես բարձրացած ամբողջ ածուխը կտեղափոխվի սպառողին: Իհարկե ոչ. Ի վերջո, գործընթացը ծակ է: Երկրի մակերեսին հսկայական քանակությամբ ածուխի փոշի է նստում։ Արդյունքում փոխվում է հողերի և ստորերկրյա ջրերի կազմը, որն անխուսափելիորեն կազդի կենդանու և բուսական աշխարհշրջան.

Ածուխը պարունակում է ռադիոակտիվ ածխածին - C, սակայն վառելիքը այրելուց հետո վտանգավոր նյութը ծխի հետ միասին մտնում է օդ, ջուր, հող, սինթեզվում է խարամ կամ մոխիր, որն օգտագործվում է շինանյութերի արտադրության համար։ Արդյունքում, բնակելի շենքերի պատերն ու առաստաղները «թույլ են» և վտանգ են ներկայացնում մարդու առողջության համար։

ՅՈՒՂ

Նավթը մարդկությանը հայտնի է եղել հնագույն ժամանակներից։ Այն ականապատվել է Եփրատի ափին

6-7 հազար տարի մ.թ.ա Ն.Ս . Օգտագործվում էր կացարանները լուսավորելու, շաղախներ պատրաստելու, որպես դեղամիջոցներ և քսուքներ, զմռսման համար։ Հին աշխարհում նավթը ահռելի զենք էր. կրակի գետեր էին թափվում բերդի պարիսպները գրոհողների գլխին, նավթի մեջ թաթախված վառվող նետերը թռչում էին դեպի պաշարված քաղաքները: Նավթն էր մի մասըհրկիզիչ թմրանյութ, որը պատմության մեջ մտավ անվան տակ «Հունական կրակ».Միջնադարում այն ​​հիմնականում օգտագործվում էր փողոցների լուսավորության համար։

Հետազոտված ավելի քան 600 նավթագազային ավազաններ, 450-ը մշակման փուլում են , իսկ նավթահանքերի ընդհանուր թիվը հասնում է 50 հազարի։

Տարբերակել թեթև և ծանր յուղերը: Թեթև յուղը ընդերքից արդյունահանվում է պոմպերով կամ շատրվանային եղանակով։ Նման յուղից պատրաստվում են հիմնականում բենզինն ու կերոսինը։ Ծանր տեսակի նավթը երբեմն նույնիսկ արդյունահանվում է հանքի մեթոդով (Կոմի Հանրապետությունում), և դրանից բիտում, մազութ և տարբեր յուղեր են պատրաստում։

Նավթը ամենաբազմաֆունկցիոնալ վառելիքն է՝ բարձր կալորիականությամբ: Դրա արտադրությունն աչքի է ընկնում իր հարաբերական պարզությամբ և ցածր գնով, քանի որ նավթ արդյունահանելիս կարիք չկա մարդկանց գետնի տակ իջեցնել։ Խողովակաշարերով նավթ տեղափոխելը մեծ խնդիր չէ։ Այս տեսակի վառելիքի հիմնական թերությունը ռեսուրսների ցածր հասանելիությունն է (մոտ 50 տարի ) ... Ընդհանուր երկրաբանական պաշարները կազմում են 500 մլրդ տոննա, այդ թվում հետախուզված 140 մլրդ տոննան .

Վ 2007 տարի ռուս գիտնականներն ապացուցեցին համաշխարհային հանրությանը, որ Լոմոնոսովի և Մենդելեևի ստորջրյա լեռնաշղթաները, որոնք գտնվում են Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսում, մայրցամաքային շելֆի գոտի են և, հետևաբար, պատկանում են Ռուսաստանի Դաշնությանը: Քիմիայի ուսուցիչը ձեզ կպատմի նավթի բաղադրության և դրա հատկությունների մասին:

Նավթը «էներգիայի փունջ» է։ Ընդամենը 1 մլ դրանից կարող եք մեկ աստիճանով տաքացնել մի ամբողջ դույլ ջուր, իսկ դույլային սամովարը եռացնելու համար անհրաժեշտ է կես բաժակից էլ քիչ ձեթ։ Մեկ միավորի ծավալով էներգիայի կոնցենտրացիայի առումով նավթը բնական նյութերի մեջ առաջին տեղն է զբաղեցնում։ Նույնիսկ ռադիոակտիվ հանքաքարերն այս առումով չեն կարող մրցակցել դրա հետ, քանի որ դրանցում ռադիոակտիվ նյութերի պարունակությունն այնքան փոքր է, որ արդյունահանման համար 1 մգ է։ Միջուկային վառելիքը տոննաներով քարերի մշակման համար անհրաժեշտ է:

Նավթը ոչ միայն ցանկացած պետության վառելիքաէներգետիկ համալիրի հիմքն է։

Այստեղ տեղում են Դ.Ի.Մենդելեևի հայտնի խոսքերը «Յուղը վառելը նույնն է, ինչ վառարանը վառելը թղթադրամներ»... Յուղի յուրաքանչյուր կաթիլ պարունակում է ավելի քան 900 բազմազան քիմիական միացություններ, Պարբերական աղյուսակի քիմիական տարրերի կեսից ավելին։ Դա իսկապես բնության հրաշք է, նավթաքիմիական արդյունաբերության ողնաշարը: Արտադրված նավթի մոտավորապես 90%-ն օգտագործվում է որպես վառելիք։ Չնայած “ քո 10%-ը» , նավթաքիմիական սինթեզը ապահովում է բազմաթիվ հազարավոր օրգանական միացություններ, որոնք բավարարում են ժամանակակից հասարակության հրատապ կարիքները: Զարմանալի չէ, որ մարդիկ հարգանքով նավթն անվանում են «սև ոսկի», «երկրի արյուն»:

Յուղը յուղոտ մուգ շագանակագույն հեղուկ է՝ կարմրավուն կամ կանաչավուն երանգով, երբեմն՝ սև, կարմիր, կապույտ կամ բաց, և նույնիսկ թափանցիկ՝ բնորոշ սուր հոտով: Երբեմն նավթը լինում է սպիտակ կամ անգույն, ինչպես ջուրը (օրինակ՝ Ադրբեջանի Սուրուխանի հանքավայրում, Ալժիրի որոշ հանքավայրերում)։

Յուղի բաղադրությունը նույնը չէ. Բայց դրանք բոլորը սովորաբար պարունակում են երեք տեսակի ածխաջրածիններ՝ ալկաններ (հիմնականում նորմալ կառուցվածքով), ցիկլոալկաններ և արոմատիկ ածխաջրածիններ։ Տարբեր հանքավայրերի նավթի այս ածխաջրածինների հարաբերակցությունը տարբեր է. օրինակ՝ Մանգիշլաքի նավթը հարուստ է ալկաններով, իսկ Բաքվի տարածաշրջանի նավթը հարուստ է ցիկլոալկաններով։

Նավթի հիմնական պաշարները գտնվում են հյուսիսային կիսագնդում։ Ընդամենը 75 Աշխարհի երկրները նավթ են արդյունահանում, սակայն դրա արդյունահանման 90%-ը բաժին է ընկնում ընդամենը 10 երկրի։ Մասին ? կազմում են նավթի համաշխարհային պաշարները զարգացող երկրներ... (Ուսուցիչը զանգում է և ցույց է տալիս քարտեզի վրա):

Հիմնական արտադրող երկրները.

Սաուդյան Արաբիա, ԱՄՆ, Ռուսաստան, Իրան, Մեքսիկա.

Միևնույն ժամանակ, ավելին 4/5 Նավթի սպառումը բաժին է ընկնում տնտեսապես զարգացած երկրներին, որոնք հիմնական ներմուծող երկրներն են.

Ճապոնիա, արտասահմանյան Եվրոպա, ԱՄՆ.

Հում նավթը ոչ մի տեղ չի օգտագործվում, բայց օգտագործվում են ռաֆինացված արտադրանք:

Նավթի վերամշակում

Ժամանակակից տեղադրումը բաղկացած է յուղի ջեռուցման վառարանից և թորման սյունից, որտեղ նավթը բաժանվում է. խմբակցություններ -ածխաջրածինների առանձին խառնուրդներ՝ ըստ եռման կետերի՝ բենզին, նաֆթա, կերոսին։ Վառարանը ունի երկար խողովակ, որը փաթաթված է կծիկի մեջ: Վառարանը ջեռուցվում է մազութի կամ գազի այրման արտադրանքով։ Յուղը անընդհատ սնվում է կծիկի մեջ. այնտեղ այն տաքանում է մինչև 320 - 350 0 C՝ հեղուկի խառնուրդի տեսքով և գոլորշին մտնում է թորման սյուն: Թորման սյունը պողպատե գլանաձև ապարատ է, որի բարձրությունը մոտ 40 մ է: Այն ունի մի քանի տասնյակ հորիզոնական միջնապատեր՝ ներսում անցքերով՝ այսպես կոչված թիթեղներ։ Նավթի գոլորշիները, մտնելով սյունը, բարձրանում են դեպի վեր և անցնում սկուտեղների անցքերով։ Աստիճանաբար սառչելով վեր բարձրանալիս՝ մասամբ հեղուկանում են։ Ավելի քիչ ցնդող ածխաջրածինները հեղուկացվում են արդեն առաջին սկուտեղների վրա՝ ձևավորելով գազ-նավթի ֆրակցիա. ավելի ցնդող ածխաջրածիններ հավաքվում են վերևում և կազմում կերոսինի ֆրակցիա. նույնիսկ ավելի բարձր է նաֆթայի ֆրակցիան: Առավել ցնդող ածխաջրածինները սյունից դուրս են գալիս գոլորշիների տեսքով և խտացումից հետո ձևավորում բենզին։ Բենզինի մի մասը վերադարձվում է սյունակ «ոռոգման» համար, ինչը նպաստում է աշխատանքի ավելի լավ ռեժիմին: (Նոթատետրում գրելը): Բենզին - պարունակում է ածխաջրածիններ С5 - С11, որոնք եռում են 40 0 ​​С-ից մինչև 200 0 С միջակայքում; նաֆթա - պարունակում է С8 - С14 ածխաջրածիններ 120 0 С-ից մինչև 240 0 С եռման կետով, կերոսին - պարունակում է С12 - С18 ածխաջրածիններ, որոնք եռում են 180 0 С-ից մինչև 300 0 С ջերմաստիճանում; գազի յուղ - պարունակում է С13 - С15 ածխաջրածիններ, թորվում է 230 0 С-ից 360 0 С ջերմաստիճանում; քսայուղեր - С16 - С28, եռացնել 350 0 С և բարձր ջերմաստիճանում։

Նավթից թեթև արտադրանքի թորումից հետո մնում է մածուցիկ սև հեղուկ՝ մազութ։ Այն ածխաջրածինների արժեքավոր խառնուրդ է։ Քսայուղերը ստացվում են մազութից՝ լրացուցիչ թորման միջոցով։ Մազութի չթորվող մասը կոչվում է խեժ, որն օգտագործվում է ճանապարհների շինարարության և ասֆալտապատման մեջ (Տեսանյութի դրվագի ցուցադրում): Նավթի ուղղակի թորման ամենաարժեքավոր մասը բենզինն է: Սակայն այս ֆրակցիայի եկամտաբերությունը չի գերազանցում հում նավթի զանգվածի 17-20%-ը։ Խնդիր է առաջանում՝ ինչպե՞ս բավարարել ավտոմեքենայի և ավիացիոն վառելիքի հասարակության օրեցօր աճող կարիքները։ Լուծումը գտնվել է 19-րդ դարի վերջին ռուս ինժեների կողմից Վլադիմիր Գրիգորիևիչ Շուխով... Վ 1891 տարի նա առաջին անգամ իրականացրել է արդյունաբեր ճեղքվածքնավթի կերոսինային ֆրակցիան, որը հնարավորություն է տվել բարձրացնել բենզինի բերքատվությունը մինչև 65-70% (հում նավթի հիման վրա): Միայն նավթամթերքի ջերմային ճեղքման գործընթացի զարգացման համար երախտապարտ մարդկությունը ոսկե տառերով մակագրել է այս անունը. եզակի մարդքաղաքակրթության պատմության մեջ։

Նավթի ուղղման արդյունքում ստացված արտադրանքը ենթարկվում է քիմիական վերամշակման, որը ներառում է մի շարք բարդ պրոցեսներ, որոնցից մեկը նավթամթերքի ճեղքումն է (անգլերեն «Cracking»-ից՝ պառակտում)։ Գոյություն ունեն ճաքերի մի քանի տեսակներ՝ ջերմային, կատալիտիկ, բարձր ճնշման ճեղքման և նվազեցման։ Ջերմային ճեղքումը բարձր ջերմաստիճանի (470-550 0 C) ազդեցության տակ երկար շղթայով ածխաջրածինների մոլեկուլների բաժանումն է ավելի կարճների: Այս ճեղքման ընթացքում ալկանների հետ միասին առաջանում են ալկեններ.

Ներկայումս կատալիտիկ կրեկինգը ամենատարածվածն է։ Այն իրականացվում է 450-500 0 С ջերմաստիճանում, բայց ավելի մեծ արագությամբ և թույլ է տալիս ստանալ ավելի բարձր որակի բենզին։ Կատալիզական ճեղքման պայմաններում, ճեղքման ռեակցիաներին զուգահեռ, տեղի են ունենում իզոմերացման ռեակցիաներ, այսինքն՝ սովորական ածխաջրածինների վերածումը ճյուղավորված ածխաջրածինների։

Իզոմերացումը ազդում է բենզինի որակի վրա, քանի որ ճյուղավորված ածխաջրածինների առկայությունը մեծապես մեծացնում է դրա օկտանային թիվը: Cracking-ը պատկանում է այսպես կոչված երկրորդական զտման գործընթացներին։ Մի շարք այլ կատալիտիկ գործընթացներ, օրինակ՝ բարեփոխումը, նույնպես կոչվում են երկրորդական։ ԲարեփոխումԱրդյոք բենզինի բուրումնավետացումը կատալիզատորի առկայության դեպքում տաքացնելով, ինչպիսին է պլատինը: Այս պայմաններում ալկանները և ցիկլոալկանները վերածվում են անուշաբույր ածխաջրածինների, ինչի արդյունքում զգալիորեն ավելանում է նաև բենզինների օկտանային թիվը։

Էկոլոգիա և նավթի հանքավայր

Նավթաքիմիական արդյունաբերության համար հատկապես արդիական է բնապահպանական խնդիրը։ Նավթի արտադրությունը կապված է էներգիայի ծախսերի և շրջակա միջավայրի աղտոտման հետ: Ծովային նավթի արտադրությունը օվկիանոսների աղտոտման վտանգավոր աղբյուր է, օվկիանոսները աղտոտվում են նաև նավթի փոխադրման ժամանակ: Մեզանից յուրաքանչյուրը հեռուստացույցով տեսել է նավթ տանկերի վթարի հետևանքները։ Սև ափեր՝ ծածկված մազութի շերտով, սև սերֆ, շնչահեղձ դելֆիններ, թևերով թռչուններ՝ մածուցիկ մազութով, պաշտպանիչ կոստյումներով մարդիկ, որոնք նավթ են հավաքում բահերով և դույլերով: Կցանկանայի մեջբերել 2007 թվականի նոյեմբերին Կերչի նեղուցում տեղի ունեցած լուրջ էկոլոգիական աղետի տվյալները։ Ջուր է հայտնվել 2 հազար տոննա նավթամթերք եւ մոտ 7 հազար տոննա ծծումբ։ Ամենից շատ աղետի պատճառով տուժել է Տուզլայի թքվածքը, որը գտնվում է Սև և Ազովի ծովերի միացման կետում, և Չուշկա թքելը։ Վթարից հետո մազութը սուզվել է հատակը, ինչի պատճառով մահացել է սրտաձեւ փոքրիկ պատյանը՝ ծովի բնակիչների հիմնական սնունդը։ Էկոհամակարգի վերականգնման համար կպահանջվի 10 տարի. Սատկել է ավելի քան 15 հազար թռչուն։ Մեկ լիտր ձեթը, մտնելով ջրի մեջ, տարածվում է դրա մակերեսի վրա 100 քառ. Յուղի թաղանթը, թեև շատ բարակ է, բայց թթվածնի համար անհաղթահարելի խոչընդոտ է ստեղծում մթնոլորտից մինչև ջրի սյուն: Արդյունքում խախտվում է թթվածնային ռեժիմը և օվկիանոսը «Խեղդում է».Պլանկտոնը՝ օվկիանոսի սննդի շղթայի ողնաշարը, մահանում է: Ներկայումս նավթի արտահոսքերը ծածկում են Համաշխարհային օվկիանոսի մոտ 20%-ը, իսկ նավթի աղտոտվածությունից տուժած տարածքը գնալով ավելանում է: Բացի այն, որ Համաշխարհային օվկիանոսը ծածկված է նավթային թաղանթով, մենք կարող ենք դիտել այն ցամաքում։ Օրինակ՝ Արևմտյան Սիբիրի նավթահանքերում տարեկան ավելի շատ նավթ է թափվում, քան տանկերը կարող է պահել՝ մինչև 20 միլիոն տոննա: Այս նավթի մոտ կեսը ընկնում է գետնին վթարների հետևանքով, մնացածը «պլանավորված» շատրվաններ և արտահոսքեր են հորատանցքերի գործարկման, հետախուզական հորատման և խողովակաշարերի վերանորոգման ժամանակ: Նավթով աղտոտված հողերի ամենամեծ տարածքը, ըստ Յամալո-Նենեց ինքնավար օկրուգի շրջակա միջավայրի կոմիտեի տվյալների, գտնվում է Պուրովսկի շրջանում:

ԲՆԱԿԱՆ ԵՎ ԱՌԱՑՎԱԾ ՆԱՎԹԱԿԱՆ ԳԱԶ

Բնական գազը պարունակում է ցածր մոլեկուլային քաշի ածխաջրածիններ, հիմնական բաղադրիչներն են մեթան... Դրա պարունակությունը տարբեր հանքավայրերի գազում տատանվում է 80%-ից 97%-ի սահմաններում: Բացի մեթանից՝ էթան, պրոպան, բութան։ Անօրգանական՝ ազոտ - 2%; CO2; H2O; H2S, ազնիվ գազեր։ Բնական գազը այրելիս առաջանում է շատ ջերմություն։

Իր հատկություններով բնական գազը որպես վառելիք գերազանցում է նույնիսկ նավթին, այն ավելի կալորիական է։ Սա վառելիքի արդյունաբերության ամենաերիտասարդ ճյուղն է։ Գազն ավելի հեշտ է արտադրվում և տեղափոխվում։ Այն ամենախնայողն է բոլոր վառելիքներից: Այնուամենայնիվ, կան նաև թերություններ՝ միջմայրցամաքային գազի բարդ փոխադրում: Տանկեր՝ հեղուկացված վիճակում գազ տեղափոխող մեթան-նավթակիրները չափազանց բարդ և թանկարժեք կառույցներ են։

Այն օգտագործվում է որպես արդյունավետ վառելիք, հումք քիմիական արդյունաբերության մեջ, ացետիլենի, էթիլենի, ջրածնի, մուրի, պլաստիկի, քացախաթթվի, ներկանյութերի, դեղամիջոցների և այլնի արտադրության մեջ։ Համակցված (նավթային գազեր)՝ բնական գազեր, որոնք լուծվում են նավթի մեջ։ և ազատվում են դրա հանքարդյունաբերության ընթացքում: Նավթային գազը պարունակում է ավելի քիչ մեթան, բայց ավելի շատ պրոպան, բութան և այլ բարձր ածխաջրածիններ: Որտե՞ղ է արտադրվում գազը:

Աշխարհի ավելի քան 70 երկրներ ունեն արդյունաբերական գազի պաշարներ։ Ավելին, ինչպես նավթի դեպքում, զարգացող երկրները շատ մեծ պաշարներ ունեն։ Բայց գազի արդյունահանումը հիմնականում իրականացվում է զարգացած երկրները... Նրանք ունեն այն օգտագործելու հնարավորություն, կամ գազ վաճառելու միջոց այլ երկրներին, որոնք իրենց հետ նույն մայրցամաքում են։ Գազի միջազգային առևտուրն ավելի քիչ ակտիվ է, քան նավթի առևտուրը։ Աշխարհում գազի շուրջ 15%-ը մատակարարվում է միջազգային շուկա։ Գազի համաշխարհային արդյունահանման գրեթե 2/3-ը բաժին է ընկնում Ռուսաստանին և ԱՄՆ-ին։ Գազի արդյունահանման անկասկած առաջատար տարածաշրջանը ոչ միայն մեր երկրում, այլեւ աշխարհում Յամալո-Նենեցյան ինքնավար շրջանն է, որտեղ այս արդյունաբերությունը զարգանում է արդեն 30 տարի։ Մեր Նովի Ուրենգոյ քաղաքը իրավամբ ճանաչված է որպես գազի մայրաքաղաք: Ամենամեծ հանքավայրերը ներառում են Ուրենգոյսկոե, Յամբուրգսկոյե, Մեդվեժիե, Զապոլյարնոյե: Ուրենգոյսկոյե դաշտն ընդգրկված է Գինեսի ռեկորդների գրքում։ Հանքավայրի պաշարներն ու արտադրությունը եզակի են։ Հետախուզվող պաշարները գերազանցում են 10 տրլն. Մ 3, 6 տրլն խմ արդեն իսկ արտադրվել է շահագործման պահից։ մ 3. 2008 թվականին «Գազպրոմը» նախատեսում է Ուրենգոյսկոյե հանքավայրից արդյունահանել 598 միլիարդ խորանարդ մետր կապույտ ոսկի:

Գազ և էկոլոգիա

Նավթի և գազի արտադրության և դրանց տեղափոխման տեխնոլոգիայի անկատարությունը հանգեցնում է գազի ծավալի մշտական ​​այրմանը կոմպրեսորային կայանների ջեռուցման բլոկներում և բռնկումներում: Այս արտանետումների մոտ 30%-ը բաժին է ընկնում կոմպրեսորային կայաններին: Բռնկման կայանքները տարեկան այրում են մոտ 450 հազար տոննա բնական և հարակից գազ, մինչդեռ մթնոլորտ է արտանետվում ավելի քան 60 հազար տոննա աղտոտող նյութեր:

Նավթը, գազը, ածուխը արժեքավոր հումք են քիմիական արդյունաբերության համար։ Առաջիկայում դրանք կփոխարինվեն մեր երկրի վառելիքաէներգետիկ համալիրում։ Ներկայումս գիտնականները ուղիներ են փնտրում՝ օգտագործելու արևի և քամու էներգիան, միջուկային վառելիքը՝ նավթն ամբողջությամբ փոխարինելու համար։ Ապագայի համար ամենահեռանկարային վառելիքը ջրածինն է: Ջերմաէներգետիկայի մեջ նավթի օգտագործման կրճատումը միջոց է ոչ միայն դրա ավելի ռացիոնալ օգտագործման, այլ նաև այս հումքը ապագա սերունդների համար պահպանելու համար: Ածխաջրածնային հումքը պետք է օգտագործվի միայն վերամշակող արդյունաբերության մեջ՝ տարբեր ապրանքներ ստանալու համար: Ցավոք սրտի, իրավիճակը դեռ չի փոխվել, և արտադրված նավթի մինչև 94%-ն օգտագործվում է որպես վառելիք։ Դ.Ի. Մենդելեևը խելամտորեն ասաց. «Նավթ վառելը նույնն է, ինչ թղթադրամներով վառարանը վառելը»։

Ածխաջրածինների հիմնական բնական աղբյուրներն են նավթը, գազը և ածուխը։ Օրգանական քիմիայի նյութերի մեծ մասը մեկուսացված է դրանցից։ Ստորև մենք ավելի մանրամասն կքննարկենք օրգանական նյութերի այս դասը:

Հանքային կազմը

Ածխաջրածինները օրգանական նյութերի ամենալայն դասակարգն են։ Դրանք ներառում են ացիկլիկ (գծային) և ցիկլային միացությունների դասեր: Առանձնացնում են հագեցած (հագեցած) և չհագեցած (չհագեցած) ածխաջրածինները։

Հագեցած ածխաջրածինները ներառում են միայնակ կապերով միացություններ.

• ալկաններ- գծային միացումներ;
• ցիկլոալկաններ- ցիկլային նյութեր.

Չհագեցած ածխաջրածինները ներառում են բազմաթիվ կապեր ունեցող նյութեր.

• ալկեններ- պարունակում է մեկ կրկնակի կապ.
• ալկիններ- պարունակում է մեկ եռակի կապ.
• ալկադիեններ- ներառում է երկու կրկնակի կապ:

Առանձին առանձնացվում է բենզոլային օղակ պարունակող արենների կամ արոմատիկ ածխաջրածինների դաս։

Բրինձ. 1. Ածխաջրածինների դասակարգում.

Հանքանյութերից արտանետվում են գազային և հեղուկ ածխաջրածիններ։ Աղյուսակում ավելի մանրամասն նկարագրված են ածխաջրածինների բնական աղբյուրները:

Աղբյուր	Դիտումներ
		Ալկաններ, ցիկլոալկաններ, արեններ, թթվածին, ազոտ, ծծումբ պարունակող միացություններ
	բնական - բնության մեջ հայտնաբերված գազերի խառնուրդ. կապված - յուղի մեջ լուծված կամ դրա վերևում գտնվող գազային խառնուրդ	Մեթան կեղտերով (5%-ից ոչ ավելի)՝ պրոպան, բութան, ածխաթթու գազ, ազոտ, ջրածնի սուլֆիդ, ջրային գոլորշի։ Բնական գազը պարունակում է ավելի շատ մեթան, քան հարակից գազը
	անտրասիտ - պարունակում է 95% ածխածին; քար - պարունակում է 99% ածխածին; շագանակագույն - 72% ածխածին	Ածխածին, ջրածին, ծծումբ, ազոտ, թթվածին, ածխաջրածիններ

Ռուսաստանում տարեկան արդյունահանվում է ավելի քան 600 միլիարդ խորանարդ մետր գազ, 500 միլիոն տոննա նավթ, 300 միլիոն տոննա ածուխ։

Մշակում

Հանքանյութերը օգտագործվում են վերամշակված ձեւով: Բիտումային ածուխը կալցինացվում է առանց թթվածնի հասանելիության (կոքսացման գործընթաց)՝ մի քանի ֆրակցիաներ առանձնացնելու համար.

• կոքս վառարանի գազ- մեթանի, ածխածնի օքսիդների (II) և (IV), ամոնիակի, ազոտի խառնուրդ.
• ածուխի խեժ- բենզոլի, դրա հոմոլոգների, ֆենոլի, արենների, հետերոցիկլիկ միացությունների խառնուրդ.
• ամոնիակ ջուր- ամոնիակի, ֆենոլի, ջրածնի սուլֆիդի խառնուրդ;
• կոկա- կոքսինգի վերջնական արտադրանք, որը պարունակում է մաքուր ածխածին:

Բրինձ. 2. Կոքսինգ.

Համաշխարհային արդյունաբերության առաջատար ճյուղերից մեկը նավթավերամշակումն է։ Երկրի աղիքներից արդյունահանվող նավթը կոչվում է հում: Այն վերամշակվում է։ Սկզբում կատարվում է մեխանիկական մաքրում կեղտից, այնուհետև զտված յուղը թորում են՝ տարբեր ֆրակցիաներ ստանալու համար։ Աղյուսակը նկարագրում է նավթի հիմնական ֆրակցիաները:

Մաս	Կազմը	Ինչ են նրանք ստանում
	Գազային ալկաններ մեթանից բութան
Բենզին	Ալկաններ պենտանից (C 5 H 12) մինչև անդեկան (C 11 H 24)	Բենզին, եթերներ
Նաֆթա	Ալկաններ օկտանից (C 8 H 18) մինչև տետրադեկան (C 14 H 30)	Նաֆթա (ծանր բենզին)
Կերոզին
Դիզել	Ալկաններ տրիդեկանից (C 13 H 28) մինչև նոնադեկան (C 19 H 36)
	Ալկաններ պենտադեկանից (C 15 H 32) մինչև պենտակոնտան (C 50 H 102)	Քսայուղեր, նավթային ժելե, բիտում, պարաֆին, խեժ

Բրինձ. 3. Նավթի թորում.

Ածխաջրածիններից արտադրվում են պլաստմասսա, մանրաթելեր, դեղամիջոցներ։ Մեթանը և պրոպանը օգտագործվում են որպես կենցաղային վառելիք: Կոքսը օգտագործվում է երկաթի և պողպատի արտադրության մեջ։ Ամոնիակային ջրից արտադրվում են ազոտական ​​թթու, ամոնիակ, պարարտանյութեր։ Խեժն օգտագործվում է շինարարության մեջ։

Ի՞նչ ենք մենք սովորել:

Դասի թեմայից իմացանք, թե որ բնական աղբյուրներից են արտանետվում ածխաջրածինները։ Նավթը, ածուխը, բնական և հարակից գազերը օգտագործվում են որպես հումք օրգանական միացությունների համար։ Հանքային պաշարները մաքրվում և բաժանվում են ֆրակցիաների, որոնցից ստացվում են արտադրության կամ ուղղակի օգտագործման համար պիտանի նյութեր։ Նավթը օգտագործվում է հեղուկ վառելիք և յուղեր արտադրելու համար։ Գազերը պարունակում են մեթան, պրոպան, բութան, որոնք օգտագործվում են որպես կենցաղային վառելիք։ Ածուխից մեկուսացվում են հեղուկ և պինդ հումք՝ համաձուլվածքների, պարարտանյութերի, դեղամիջոցների արտադրության համար։

Թեստ ըստ թեմայի

Հաշվետվության գնահատում

Միջին գնահատականը: 4.2. Ստացված ընդհանուր գնահատականները՝ 289։

Ածխաջրածինների բնական աղբյուրներն են հանածո վառելանյութերը՝ նավթը և

գազ, ածուխ և տորֆ։ Հում նավթի և գազի հանքավայրերը առաջացել են 100-200 միլիոն տարի

ետ մանրադիտակային ծովային բույսերից և կենդանիներից, որոնք պարզվեց

ներառված են ծովի հատակում ձևավորված նստվածքային ապարների մեջ, ի տարբերություն

այս ածուխը և տորֆը սկսել են ձևավորվել 340 միլիոն տարի առաջ բույսերից,

աճում է հողի վրա.

Բնական գազը և հում նավթը սովորաբար հայտնաբերվում են ջրի հետ միասին

ժայռերի շերտերի արանքում գտնվող յուղատար շերտերը (նկ. 2): Ժամկետ

«Բնական գազ»-ը վերաբերում է նաև բնական գազերին

ածխի քայքայման արդյունքում առաջացած պայմանները. Բնական գազ և հում նավթ

զարգանում են բոլոր մայրցամաքներում, բացառությամբ Անտարկտիդայի: Ամենամեծն

աշխարհում բնական գազի արտադրողներն են Ռուսաստանը, Ալժիրը, Իրանը և

Միացյալ Նահանգներ. Հում նավթի խոշորագույն արտադրողներն են

Վենեսուելա, Սաուդյան Արաբիա, Քուվեյթ և Իրան։

Բնական գազը հիմնականում բաղկացած է մեթանից (Աղյուսակ 1):

Հում նավթը յուղոտ հեղուկ է, որի գույնը կարող է

լինել ամենատարբերը` մուգ շագանակագույնից կամ կանաչից մինչև գրեթե

անգույն. Այն պարունակում է մեծ քանակությամբ ալկաններ։ Նրանց թվում կան

չճյուղավորված ալկաններ, ճյուղավորված ալկաններ և ցիկլոալկաններ մի շարք ատոմներով

ածխածին հինգից մինչև 40: Այս ցիկլոալկանների արդյունաբերական անվանումը սկսվել է: Վ

Հում նավթը նույնպես պարունակում է մոտավորապես 10% անուշաբույր

ածխաջրածիններ, ինչպես նաև պարունակող փոքր քանակությամբ այլ միացություններ

ծծումբ, թթվածին և ազոտ:

Աղյուսակ 1 Բնական գազի կազմը

Ածուխ է ամենահին աղբյուրըէներգիա, որի հետ դուք ծանոթ եք

մարդկությունը։ Հանքանյութ է (նկ. 3), որն առաջացել է

բուսական նյութը մետամորֆիզմի գործընթացում. Մետամորֆիկ

կոչվում են ապարներ, որոնց բաղադրությունը ենթարկվել է պայմանների փոփոխության

բարձր ճնշում, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճան: Առաջին փուլի արտադրանքը

ածխի առաջացման գործընթացը տորֆ է, որը

քայքայված օրգանական նյութեր. Այնուհետև տորֆից առաջանում է ածուխ

այն ծածկված է նստվածքային ապարներով։ Այս նստվածքային ապարները կոչվում են

գերծանրաբեռնված. Գերբեռնված տեղումները նվազեցնում են տորֆի խոնավության պարունակությունը։

Ածուխների դասակարգման մեջ օգտագործվում են երեք չափանիշներ՝ մաքրություն (որոշված

ածխածնի հարաբերական պարունակությունը տոկոսներով); տեսակը (սահմանված

բնօրինակ բուսական նյութի կազմը); գնահատականը (կախված է

մետամորֆիզմի աստիճանը):

Աղյուսակ 2 Ածխածնի պարունակությունը ընտրված վառելիքներում և դրանց կալորիականությունը

կարողություն

Ամենացածր կարգի բրածո ածուխները շագանակագույն ածուխն են և

lignite (Աղյուսակ 2): Նրանք առավել մոտ են տորֆին և բնութագրվում են համեմատաբար

բնութագրվում է ավելի ցածր խոնավությամբ և լայնորեն կիրառվում է

Արդյունաբերություն. Ամենաչոր և կարծր ածուխը անտրացիտն է: Նրան

օգտագործվում է տների ջեռուցման և ճաշ պատրաստելու համար։

Վ վերջին ժամանակներըտեխնիկական առաջընթացի շնորհիվ այն ավելի ու ավելի է դառնում

տնտեսական ածխի գազաֆիկացում. Ածխի գազաֆիկացման արտադրանքը ներառում է

ածխածնի երկօքսիդ, ածխածնի երկօքսիդ, ջրածին, մեթան և ազոտ: Դրանք օգտագործվում են

որպես գազային վառելիք կամ որպես հումք տարբեր ստանալու համար

քիմիական ապրանքներ և պարարտանյութեր.

Ածուխը, ինչպես նկարագրված է ստորև, ստացման համար հումքի կարևոր աղբյուր է

անուշաբույր միացություններ. Ածուխը ներկայացնում է

բարդ խառնուրդ քիմիական նյութեր, որոնք ներառում են ածխածին,

ջրածին և թթվածին, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ ազոտ, ծծումբ և այլ կեղտեր

տարրեր. Բացի այդ, ածխի բաղադրությունը, կախված դրա դասակարգից, ներառում է

տարբեր քանակությամբխոնավություն և տարբեր հանքանյութեր:

Ածխաջրածինները բնականաբար հանդիպում են ոչ միայն հանածո վառելանյութերում, այլ նաև

կենսաբանական ծագման որոշ նյութերում։ Բնական ռետինե

բնական ածխաջրածնային պոլիմերի օրինակ է։ Ռետինի մոլեկուլ

բաղկացած է հազարավոր կառուցվածքային միավորներից, որոնք ներկայացնում են մեթիլբուտա-1,3-դիենը

(իզոպրեն);

Բնական ռետինե.Մոտ 90% բնական կաուչուկ, որը

ներկայումս ականապատված ամբողջ աշխարհում, ստացված բրազիլականից

կաուչուկի ծառ Hevea brasiliensis, մշակված հիմնականում ք

Ասիայի հասարակածային երկրներ. Այս ծառի հյութը, որը լատեքս է

(կոլոիդային ջրային պոլիմերային լուծույթ), հավաքված դանակով կատարված կտրվածքներից

հաչալ. Լատեքսը պարունակում է մոտավորապես 30% կաուչուկ: Նրա փոքրիկ մասնիկները

կասեցված ջրի մեջ: Հյութը լցնում են ալյումինե տարաների մեջ, որտեղ ավելացնում են թթու,

ստիպելով ռետինին մակարդվել:

Շատ այլ բնական միացություններ նույնպես պարունակում են կառուցվածքային իզոպրեն

բեկորներ. Օրինակ, լիմոնենը պարունակում է երկու իզոպրենային մաս: Լիմոնեն

ցիտրուսային մրգերի կեղևից ստացված յուղերի հիմնական բաղադրիչն է,

օրինակ՝ կիտրոններ և նարինջներ։ Այս կապը պատկանում է կապերի դասին,

կոչվում են տերպեններ: Տերպեններն իրենց մոլեկուլներում պարունակում են 10 ածխածնի ատոմ (C

10-միացություններ) և ներառում են երկու իզոպրենային մաս՝ կապված միմյանց հետ

մյուսը հաջորդաբար («գլուխից պոչ»): Չորս իզոպրենով միացություններ

բեկորները (C 20 -միացություններ) կոչվում են դիտերպեններ, իսկ վեցով

isoprene բեկորներ - triterpenes (C 30 - միացություններ): Սքուալեն,

Շնաձկների լյարդի յուղի մեջ հայտնաբերված տրիտերպենն է:

Tetraterpenes (C 40 - միացություններ) պարունակում են ութ իզոպրեն

բեկորներ. Tetraterpenes- ը հայտնաբերվել է բուսական և կենդանական ճարպային պիգմենտներում

ծագում. Նրանց գույնը պայմանավորված է երկար կոնյուգացիոն համակարգի առկայությամբ

կրկնակի կապեր. Օրինակ՝ β-կարոտինը պատասխանատու է բնորոշ նարնջի համար

գազարի գունավորում.

Նավթի և ածխի վերամշակման տեխնոլոգիա

Վ վերջ XIX v. Ջերմաէներգետիկայի, տրանսպորտի, ճարտարագիտության, ռազմական և մի շարք այլ ոլորտներում առաջընթացի ազդեցության տակ պահանջարկն անչափ աճել է և առաջացել է վառելիքի և քիմիական արտադրանքի նոր տեսակների հրատապ անհրաժեշտություն։

Այս ժամանակաշրջանում ծնվեց և արագ զարգացավ նավթավերամշակման արդյունաբերությունը: Նավթի վերամշակման արդյունաբերության զարգացմանը հսկայական խթան է տվել գյուտը և նավթամթերքի վրա աշխատող ներքին այրման շարժիչի արագ տարածումը: Ինտենսիվորեն զարգանում էր նաև ածուխի վերամշակման տեխնոլոգիան, որը ոչ միայն ծառայում է որպես վառելիքի հիմնական տեսակներից մեկը, այլ հատկապես ուշագրավ է, որը դիտարկվող ժամանակահատվածում դարձավ անհրաժեշտ հումք քիմիական արդյունաբերության համար։ Այս հարցում մեծ դեր է խաղացել կոքսի քիմիան։ Կոքսի գործարանները, որոնք նախկինում կոքս էին մատակարարում սեւ մետալուրգիային, վերածվեցին կոքսաքիմիական գործարանների, որոնք, ի լրումն, արտադրեցին մի շարք արժեքավոր քիմիական արտադրանքներ՝ կոքսի վառարանի գազ, չմշակված բենզոլ, քարածխի խեժ և ամոնիակ:

Սինթետիկ օրգանական նյութերի և նյութերի արտադրությունը սկսեց զարգանալ նավթի և ածխի վերամշակված արտադրանքի հիման վրա։ Նրանք լայնորեն օգտագործվում են որպես հումք և կիսաֆաբրիկատներ քիմիական արդյունաբերության տարբեր ճյուղերում։

Տոմս թիվ 10

Միացություններ, որոնք բաղկացած են միայն ածխածնի և ջրածնի ատոմներից:

Ածխաջրածինները բաժանվում են ցիկլային (կարբոցիկլային միացություններ) և ացիկլիկ։

Ցիկլային (կարբոցիկլային) միացություններն այն միացություններն են, որոնք պարունակում են միայն ածխածնի ատոմներից բաղկացած մեկ կամ մի քանի ցիկլեր (ի տարբերություն հետերոատոմներ պարունակող հետերոցիկլիկ միացությունների՝ ազոտ, ծծումբ, թթվածին և այլն)։ Կարբոցիկլային միացություններն իրենց հերթին բաժանվում են արոմատիկ և ոչ արոմատիկ (ալիցիկլային) միացությունների։

Ացիկլային ածխաջրածինները ներառում են օրգանական միացություններ, որոնց մոլեկուլների ածխածնային կմախքը բաց շղթա է։

Այս շղթաները կարող են ձևավորվել միայնակ կապերով (ալկաններ), պարունակում են մեկ կրկնակի կապ (ալկեններ), երկու կամ ավելի կրկնակի կապեր (դիեններ կամ պոլիեններ), մեկ եռակի կապ (ալկիններ):

Ինչպես գիտեք, ածխածնային շղթաները օրգանական նյութերի մեծ մասի մասն են կազմում: Այսպիսով, ածխաջրածինների ուսումնասիրությունը առանձնահատուկ նշանակություն ունի, քանի որ այդ միացությունները կառուցվածքային հիմքն են օրգանական միացությունների մնացած դասերի համար։

Բացի այդ, ածխաջրածինները, հատկապես ալկանները, օրգանական միացությունների հիմնական բնական աղբյուրներն են և ամենակարևոր արդյունաբերական և լաբորատոր սինթեզների հիմքը (Սխեմա 1):

Դուք արդեն գիտեք, որ ածխաջրածիններն ամենակարևոր հումքն են քիմիական արդյունաբերության համար։ Իր հերթին, ածխաջրածինները բավականին տարածված են բնության մեջ և կարող են մեկուսացվել տարբեր բնական աղբյուրներից՝ նավթից, հարակից նավթից և բնական գազից, ածուխից: Դիտարկենք դրանք ավելի մանրամասն:

Յուղ- ածխաջրածինների բնական բարդ խառնուրդ, հիմնականում գծային և ճյուղավորված ալկաններ, որոնք պարունակում են մոլեկուլներում 5-ից 50 ածխածնի ատոմ, այլ օրգանական նյութերի հետ: Դրա բաղադրությունը զգալիորեն կախված է դրա արտադրության վայրից (դաշտից), այն կարող է պարունակել բացի ալկաններից, ցիկլոալկաններ և անուշաբույր ածխաջրածիններ։

Նավթի գազային և պինդ բաղադրիչները լուծվում են նրա հեղուկ բաղադրիչների մեջ, ինչը որոշում է դրա ագրեգացման վիճակը։ Յուղը մուգ (շագանակագույնից մինչև սև) գույնի յուղոտ հեղուկ է՝ բնորոշ հոտով, ջրում չլուծվող։ Դրա խտությունը ջրի խտությունից փոքր է, հետևաբար, մտնելով դրա մեջ, նավթը տարածվում է մակերեսի վրա՝ կանխելով թթվածնի և այլ օդային գազերի լուծարումը ջրի մեջ։ Ակնհայտ է, որ բնական ջրային մարմիններ մտնելով՝ նավթը հանգեցնում է միկրոօրգանիզմների և կենդանիների մահվան՝ հանգեցնելով բնապահպանական աղետների և նույնիսկ աղետների։ Կան բակտերիաներ, որոնք կարող են օգտագործել նավթի բաղադրիչները որպես սնունդ՝ այն վերածելով անվնաս թափոնների։ Հասկանալի է, որ հենց այդ բակտերիաների մշակույթների օգտագործումն է էկոլոգիապես ամենաանվտանգ և խոստումնալից միջոցը նավթի աղտոտվածության դեմ պայքարելու համար դրա արտադրության, փոխադրման և վերամշակման գործընթացում:

Բնության մեջ նավթը և դրա հետ կապված նավթային գազը, որոնք կքննարկվեն ստորև, լցնում են երկրի ներսի խոռոչները: Լինելով տարբեր նյութերի խառնուրդ՝ նավթը մշտական ​​եռման ջերմաստիճան չունի։ Հասկանալի է, որ դրա բաղադրիչներից յուրաքանչյուրը պահպանում է իր անհատականությունը ֆիզիկական հատկություններ, որը թույլ է տալիս յուղը բաժանել իր բաղադրիչների։ Դրա համար այն մաքրվում է մեխանիկական կեղտից, ծծումբ պարունակող միացություններից և ենթարկվում, այսպես կոչված, կոտորակային թորման կամ ուղղման:

Կոտորակային թորումը տարբեր եռման կետերով բաղադրիչների խառնուրդն առանձնացնելու ֆիզիկական մեթոդ է:

Թորումն իրականացվում է հատուկ կայանքներում՝ ուղղիչ սյունակներում, որոնցում կրկնվում են նավթի մեջ պարունակվող հեղուկ նյութերի խտացման և գոլորշիացման ցիկլերը (նկ. 9)։

Նյութերի խառնուրդի եռման ժամանակ առաջացած գոլորշիները հարստացվում են ավելի թույլ եռացող (այսինքն՝ ավելի ցածր ջերմաստիճան ունեցող) բաղադրիչով։ Այս գոլորշիները հավաքվում են, խտացվում (սառեցնում են մինչև եռման կետից ցածր) և նորից բերում եռման։ Այս դեպքում առաջանում են գոլորշիներ՝ ավելի հարստացված ցածր եռացող նյութով։ Այս ցիկլերը բազմիցս կրկնելով՝ կարող եք հասնել խառնուրդի մեջ պարունակվող նյութերի գրեթե ամբողջական տարանջատմանը։

Թորման սյունը ստանում է յուղ, որը տաքացվում է խողովակային վառարանում մինչև 320-350 ° C ջերմաստիճանի: Թորման սյունն ունի անցքերով հորիզոնական փեղկեր՝ այսպես կոչված սկուտեղներ, որոնց վրա տեղի է ունենում նավթի ֆրակցիաների խտացում։ Ավելի բարձրները կուտակում են ցածր եռման ֆրակցիաներ, ցածրները՝ բարձր եռման։

Ուղղման գործընթացում նավթը բաժանվում է հետևյալ ֆրակցիաների.

Թորման գազեր - ցածր մոլեկուլային քաշի ածխաջրածինների, հիմնականում պրոպանի և բութանի խառնուրդ, մինչև 40 ° C եռման կետով;

Բենզինի ֆրակցիա (բենզին) - ածխաջրածիններ C 5 H 12-ից մինչև C 11 H 24 (եռման կետ 40-200 ° C); Այս ֆրակցիայի ավելի նուրբ տարանջատմամբ ստացվում է բենզին (նավթային եթեր, 40-70 ° C) և բենզին (70-120 ° C);

Նաֆթայի ֆրակցիա - ածխաջրածիններ C8H18-ից մինչև C14H30 (եռման կետ 150-250 ° C);

Կերոսինի ֆրակցիա - ածխաջրածինների բաղադրություն С12Н26-ից մինչև С18Н38 (եռման կետը 180-300 ° С);

Դիզելային վառելիք - ածխաջրածիններ C13H28-ից մինչև C19H36 բաղադրությամբ (եռման կետը 200-350 ° C):

Նավթի մնացորդային թորում - մազութ- պարունակում է ածխաջրածիններ՝ 18-ից 50 ածխածնի ատոմների քանակով: Թորումով մազութի, դիզելային յուղի (C18H28-C25H52), քսայուղերի (C28H58-C38H78), նավթի և պարաֆինի նվազեցված ճնշման տակ ստացվում են ցածր հալվող խառնուրդներ. պինդ ածխաջրածիններ. Մազութի թորման պինդ մնացորդը՝ խեժը և դրա վերամշակման արտադրանքը՝ բիտումը և ասֆալտը, օգտագործվում են ճանապարհների երեսպատման համար:

Նավթի ուղղման արդյունքում ստացված արտադրանքը ենթարկվում է քիմիական վերամշակման, որը ներառում է մի շարք բարդ գործընթացներ։ Դրանցից մեկը նավթամթերքի ճաքերն է։ Դուք արդեն գիտեք, որ մազութը նվազեցված ճնշման տակ բաժանվում է բաղադրիչների: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ժամը մթնոլորտային ճնշումդրա բաղադրիչները սկսում են քայքայվել մինչև եռման կետի հասնելը: Ահա թե ինչի վրա է հիմնված cracking-ը։

Cracking - Նավթամթերքի ջերմային տարրալուծումը, որը հանգեցնում է ածխաջրածինների առաջացմանը մոլեկուլում ավելի քիչ ածխածնի ատոմներով:

Գոյություն ունեն ճաքերի մի քանի տեսակներ՝ ջերմային, կատալիտիկ ճեղքվածք, ճեղքվածք բարձր ճնշում, ռեդուկտիվ ճեղքվածք։

Ջերմային ճեղքումը բաղկացած է երկար շղթայական ածխաջրածինների մոլեկուլների բաժանվելուց ավելի կարճների՝ բարձր ջերմաստիճանի (470-550 ° C) ազդեցության տակ: Այս ճեղքման ընթացքում ալկանների հետ միասին առաջանում են ալկեններ։

Վ ընդհանուր տեսարանայս ռեակցիան կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

С n Н 2n + 2 -> C n-k H 2 (n-k) +2 + C k H 2k
ալկան ալկան ալկեն
երկար շղթա

Ստացված ածխաջրածինները կրկին կարող են ենթարկվել ճեղքման՝ առաջացնելով ալկաններ և ալկեններ մոլեկուլում ավելի կարճ ածխածնային շղթայով.

Սովորական ջերմային կրեկինգի ժամանակ ձևավորվում են շատ ցածր մոլեկուլային քաշով գազային ածխաջրածիններ, որոնք կարող են օգտագործվել որպես սպիրտների, կարբոքսիլաթթուների և բարձր մոլեկուլային քաշով միացությունների (օրինակ՝ պոլիէթիլեն) արտադրության համար:

կատալիտիկ ճեղքվածքառաջանում է կատալիզատորների առկայության դեպքում, որոնք օգտագործվում են որպես բաղադրության բնական ալյումինոսիլիկատներ

Կատալիզատորներով ճեղքման արդյունքում ածխաջրածիններն ունեն մոլեկուլում ածխածնի ատոմների ճյուղավորված կամ փակ շղթա: Շարժիչային վառելիքում նման կառուցվածքի ածխաջրածինների պարունակությունը զգալիորեն մեծացնում է դրա որակը, առաջին հերթին՝ պայթեցման դիմադրությունը՝ բենզինի օկտանային թիվը:

Նավթամթերքի ճեղքումը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանում, հետևաբար հաճախ ձևավորվում են ածխածնի նստվածքներ (մուր)՝ աղտոտելով կատալիզատորի մակերեսը, ինչը կտրուկ նվազեցնում է նրա ակտիվությունը:

Կատալիզատորի մակերեսի մաքրումը ածխածնի նստվածքներից՝ դրա վերածնումը՝ կատալիտիկ ճեղքման գործնական իրականացման հիմնական պայմանն է։ Կատալիզատորի վերածնման ամենապարզ և ամենաէժան միջոցը թրծումն է, որի ընթացքում ածխածինը օքսիդացվում է մթնոլորտային թթվածնով։ Գազային օքսիդացման արտադրանքները (հիմնականում ածխածնի երկօքսիդը և ծծմբի երկօքսիդը) հեռացվում են կատալիզատորի մակերեսից:

Կատալիտիկ ճեղքումը տարասեռ գործընթաց է, որը ներառում է պինդ (կատալիզատոր) և գազային (ածխաջրածնային գոլորշիներ) նյութեր: Ակնհայտ է, որ կատալիզատորի վերածնումը՝ պինդ ածխածնի փոխազդեցությունը մթնոլորտի թթվածնի հետ, նույնպես տարասեռ գործընթաց է։

Տարասեռ ռեակցիաներ(գազ - պինդ) հոսում է ավելի արագ, քանի որ պինդ նյութի մակերեսը մեծանում է: Հետևաբար, կատալիզատորը մանրացված է, և դրա վերածնումն ու ածխաջրածինների ճեղքումն իրականացվում է «հեղուկացված անկողնում», որը ձեզ ծանոթ է ծծմբաթթվի արտադրությունից:

Ճեղքող սնուցումը, ինչպիսին է գազի նավթը, մտնում է կոնաձև ռեակտոր: Ռեակտորի ստորին հատվածն ունի ավելի փոքր տրամագիծ, ուստի սնուցման գոլորշիների հոսքի արագությունը շատ բարձր է: Բարձր արագությամբ շարժվող գազը գրավում է կատալիզատորի մասնիկները և դրանք տեղափոխում ռեակտորի վերին հատված, որտեղ տրամագծի մեծացման պատճառով հոսքի արագությունը նվազում է։ Ձգողության ազդեցության տակ կատալիզատորի մասնիկները ընկնում են ռեակտորի ստորին, ավելի նեղ հատվածը, որտեղից նորից տեղափոխվում են դեպի վեր։ Այսպիսով, կատալիզատորի յուրաքանչյուր հատիկ գտնվում է մշտական ​​շարժման մեջ և լվանում է բոլոր կողմերից գազային ռեագենտով։

Կատալիզատորների որոշ հատիկներ ընկնում են ռեակտորի արտաքին, ավելի լայն մասում և, առանց գազի հոսքի դիմադրության հանդիպելու, իջնում ​​են ստորին հատված, որտեղ դրանք վերցնում են գազի հոսքը և տեղափոխում ռեգեներատոր: Այնտեղ «հեղուկացված մահճակալի» ռեժիմում կատալիզատորն այրվում է և վերադարձվում ռեակտոր։

Այսպիսով, կատալիզատորը շրջանառվում է ռեակտորի և ռեգեներատորի միջև, և դրանցից հանվում են ճեղքման և բովելու գազային արտադրանքները։

Cracking կատալիզատորների օգտագործումը հնարավորություն է տալիս որոշակիորեն բարձրացնել ռեակցիայի արագությունը, նվազեցնել դրա ջերմաստիճանը և բարելավել կոտրող արտադրանքի որակը:

Բենզինի ֆրակցիայի ստացված ածխաջրածինները հիմնականում ունեն գծային կառուցվածք, ինչը հանգեցնում է ստացված բենզինի ցածր պայթեցման կայունության։

«Պայթյունների կայունություն» հասկացությունը մենք կքննարկենք ավելի ուշ, առայժմ միայն նշում ենք, որ ճյուղավորված մոլեկուլներով ածխաջրածիններն ունեն շատ ավելի բարձր պայթեցման դիմադրություն։ Ճեղքման ժամանակ առաջացած խառնուրդում ճյուղավորված իզոմերային ածխաջրածինների մասնաբաժինը կարող է ավելացվել՝ համակարգին իզոմերացման կատալիզատորներ ավելացնելով:

Նավթային հանքավայրերը, որպես կանոն, պարունակում են, այսպես կոչված, ասոցիացված նավթային գազի մեծ կուտակումներ, որոնք հավաքվում են երկրի ընդերքի նավթի վերևում և մասամբ լուծվում են դրա մեջ ծածկված ապարների ճնշման ներքո: Նավթի նման, հարակից նավթային գազը ածխաջրածինների արժեքավոր բնական աղբյուր է: Պարունակում է հիմնականում ալկաններ, որոնց մոլեկուլներում 1-ից 6 ածխածնի ատոմ։ Ակնհայտ է, որ ասոցիացված նավթային գազի բաղադրությունը շատ ավելի աղքատ է, քան նավթը։ Սակայն, չնայած դրան, այն նաև լայնորեն օգտագործվում է և՛ որպես վառելիք, և՛ որպես քիմիական արդյունաբերության հումք։ Մինչև մի քանի տասնամյակ առաջ նավթային հանքավայրերի մեծ մասում այրվում էր հարակից նավթային գազը՝ որպես նավթի անօգուտ հավելում: Ներկայումս, օրինակ, Սուրգուտում՝ Ռուսաստանի ամենահարուստ նավթային պահեստում, նրանք արտադրում են աշխարհի ամենաէժան էլեկտրաէներգիան՝ որպես վառելիք օգտագործելով հարակից նավթային գազը:

Ինչպես արդեն նշվեց, հարակից նավթային գազը բաղադրությամբ ավելի հարուստ է, քան բնական գազը տարբեր ածխաջրածիններով: Դրանք կոտորակների բաժանելով՝ ստանում եք.

Բնական բենզինը խիստ ցնդող խառնուրդ է, որը հիմնականում բաղկացած է լենտանից և հեքսանից;

Պրոպան-բութան խառնուրդ, որը, ինչպես ենթադրում է անունը, բաղկացած է պրոպանից և բութանից և հեշտությամբ հեղուկանում է, երբ ճնշումը բարձրանում է.

Չոր գազը հիմնականում մեթան և էթան պարունակող խառնուրդ է։

Բենզինը, լինելով ցածր մոլեկուլային քաշով ցնդող բաղադրիչների խառնուրդ, լավ գոլորշիանում է նույնիսկ ցածր ջերմաստիճանում։ Սա հնարավորություն է տալիս բնական բենզինը օգտագործել որպես Հեռավոր հյուսիսում ներքին այրման շարժիչների վառելիք և որպես շարժիչի վառելիքի հավելում, ինչը հեշտացնում է շարժիչների գործարկումը ձմեռային պայմաններում:

Հեղուկ գազի տեսքով պրոպան-բութան խառնուրդն օգտագործվում է որպես կենցաղային վառելիք (երկրում ձեզ ծանոթ գազի բալոններ) և կրակայրիչներ լցնելու համար։ Ավտոմոբիլային տրանսպորտի աստիճանական վերածումը հեղուկ գազի՝ վառելիքի համաշխարհային ճգնաժամի հաղթահարման և բնապահպանական խնդիրների լուծման հիմնական ուղիներից մեկն է։

Որպես վառելիք լայնորեն օգտագործվում է նաև չոր գազը՝ իր բաղադրությամբ բնական գազին մոտ։

Այնուամենայնիվ, հարակից նավթային գազի և դրա բաղադրիչների օգտագործումը որպես վառելիք հեռու է դրա օգտագործման ամենախոստումնալից ձևից:

Շատ ավելի արդյունավետ է հարակից նավթային գազի բաղադրիչները որպես հումք օգտագործել քիմիական արտադրության համար: Ջրածինը, ացետիլենը, չհագեցած և արոմատիկ ածխաջրածինները և դրանց ածանցյալները ստացվում են ալկաններից, որոնք հարակից նավթային գազի մաս են կազմում:

Գազային ածխաջրածինները կարող են ոչ միայն ուղեկցել նավթը երկրակեղևում, այլև ձևավորել անկախ կուտակումներ՝ բնական գազի հանքավայրեր։

Բնական գազ - ցածր մոլեկուլային քաշով գազային հագեցած ածխաջրածինների խառնուրդ: Բնական գազի հիմնական բաղադրիչը մեթանն է, որի տեսակարար կշիռը, կախված հանքավայրից, տատանվում է ծավալային 75-99%-ի սահմաններում։ Բացի մեթանից, բնական գազը պարունակում է էթան, պրոպան, բութան և իզոբութան, ինչպես նաև ազոտ և ածխաթթու գազ։

Ինչպես ասոցիացված նավթային գազը, բնական գազն օգտագործվում է և՛ որպես վառելիք, և՛ որպես հումք տարբեր օրգանական և անօրգանական նյութերի արտադրության համար: Դուք արդեն գիտեք, որ բնական գազի հիմնական բաղադրիչ մեթանից ստացվում են ջրածին, ացետիլեն և մեթիլ սպիրտ, ֆորմալդեհիդ և մածուցիկ թթու և շատ այլ օրգանական նյութեր։ Բնական գազը որպես վառելիք օգտագործվում է էլեկտրակայաններում, բնակելի շենքերի և արդյունաբերական շենքերի ջրատաքացման կաթսայատան համակարգերում, պայթուցիկ վառարաններում և բաց օջախների արտադրության մեջ։ Քաղաքային տան խոհանոցի գազօջախում լուցկին խփելով և գազ վառելով՝ դուք «սկսում եք» բնական գազը կազմող ալկանների օքսիդացման շղթայական ռեակցիան։ , Ի լրումն նավթի, բնական եւ ասոցիացված նավթային գազեր, ածուխը ածխաջրածինների բնական աղբյուր է։ 0n-ը երկրագնդի ներքին մասում կազմում է հաստ շերտեր, նրա ապացուցված պաշարները զգալիորեն գերազանցում են նավթի պաշարները։ Ինչպես նավթը, ածուխը պարունակում է մեծ քանակությամբ տարբեր օրգանական նյութեր։ Բացի օրգանականից, այն ներառում է նաև անօրգանական նյութեր, ինչպիսիք են, օրինակ, ջուրը, ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը և, իհարկե, բուն ածխածինը` ածուխը։ Բիտումային ածխի մշակման հիմնական մեթոդներից մեկը կոքսումն է՝ կալցինացումն առանց օդային հասանելիության։ Կոքսացման արդյունքում, որն իրականացվում է մոտ 1000 ° C ջերմաստիճանում, ձևավորվում են հետևյալը.

Կոքսի վառարանի գազ, որը ներառում է ջրածին, մեթան, ածխածնի օքսիդ և ածխածնի երկօքսիդ, ամոնիակի, ազոտի և այլ գազերի կեղտեր.
ածխի խեժը, որը պարունակում է մի քանի հարյուր տարբեր օրգանական նյութեր, ներառյալ բենզոլը և դրա հոմոլոգները, ֆենոլը և անուշաբույր սպիրտները, նաֆթալինը և տարբեր հետերոցիկլիկ միացությունները.
գերխեժ կամ ամոնիակ ջուր, որը պարունակում է, ինչպես անունն է ենթադրում, լուծված ամոնիակ, ինչպես նաև ֆենոլ, ջրածնի սուլֆիդ և այլ նյութեր.
կոքս - կոքսի պինդ մնացորդ, գործնականում մաքուր ածխածին։

Օգտագործվում է կոկաերկաթի և պողպատի, ամոնիակի արտադրության մեջ ազոտի և համակցված պարարտանյութերի արտադրության մեջ և օրգանական կոքսինգի արտադրանքի կարևորությունը դժվար թե կարելի է գերագնահատել:

Այսպիսով, հարակից նավթը և բնական գազերը, ածուխը ոչ միայն ածխաջրածինների ամենաարժեքավոր աղբյուրներն են, այլև անփոխարինելի եզակի պահեստի մի մասը։ բնական պաշարներ, որի զգույշ և ողջամիտ օգտագործումը անհրաժեշտ պայման է մարդկային հասարակության առաջանցիկ զարգացման համար։

1. Թվարկե՛ք ածխաջրածինների հիմնական բնական աղբյուրները: Ի՞նչ օրգանական նյութեր են ներառված դրանցից յուրաքանչյուրում: Ի՞նչ ընդհանուր բան ունեն նրանք:

2. Նկարագրե՛ք յուղի ֆիզիկական հատկությունները: Ինչու՞ այն չունի մշտական ​​եռման կետ:

3. Ամփոփելով ԶԼՄ-ների հաղորդագրությունները, նկարագրեք նավթի արտահոսքի հետևանքով առաջացած բնապահպանական աղետները և ինչպես վարվել դրանց դեմ:

4. Ի՞նչ է ուղղումը: Ինչի՞ վրա է հիմնված այս գործընթացը: Որո՞նք են յուղի շտկման արդյունքում ստացված ֆրակցիաները. Ինչո՞վ են դրանք տարբերվում միմյանցից:

5. Ի՞նչ է ճաքելը: Տրե՛ք երեք ռեակցիաների հավասարումները, որոնք համապատասխանում են նավթամթերքի ճեղքին:

6. Ճաքերի ի՞նչ տեսակներ գիտեք: Ի՞նչ ընդհանուր բան ունեն այս գործընթացները: Ինչո՞վ են դրանք տարբերվում միմյանցից: Ո՞րն է հիմնարար տարբերությունը տարբեր տեսակի ճաքող արտադրանքների միջև:

7. Ինչու՞ է ասոցիացված նավթային գազն այդպես անվանվել: Որո՞նք են դրա հիմնական բաղադրիչները և դրանց օգտագործումը:

8. Ինչո՞վ է բնական գազը տարբերվում հարակից նավթային գազից: Ի՞նչ ընդհանուր բան ունեն նրանք: Տրե՛ք ձեզ հայտնի հարակից նավթային գազի բոլոր բաղադրիչների այրման ռեակցիայի հավասարումները:

9. Տրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները, որոնցով կարելի է բնական գազից բենզոլ ստանալ: Նշեք այս ռեակցիաների իրականացման պայմանները:

10. Ի՞նչ է կոքսելը: Որո՞նք են դրա արտադրանքը և դրանց բաղադրությունը: Տրե՛ք ձեզ հայտնի ածխի կոքսացման արտադրանքներին բնորոշ ռեակցիաների հավասարումները:

11. Բացատրեք, թե ինչու է նավթի, ածուխի և հարակից նավթային գազի այրումը հեռու է դրանց օգտագործման ամենառացիոնալ ձևից:

Նախորդ հոդվածը. Ռուսական հերոսական էպոսը Վ. Հաջորդ հոդվածը. Զեկուցում Ժորժ Բիզեի աշխատանքի մասին