Sausas anglies distiliavimas.

Aromatiniai angliavandeniliai daugiausia gaunami sausai distiliuojant anglį. Kaitinant anglį retortose ar koksavimo krosnyse be oro 1000–1300 °C temperatūroje, anglies organinės medžiagos suyra ir susidaro kieti, skysti ir dujiniai produktai.

Kietas sauso distiliavimo produktas – koksas – tai porėta masė, susidedanti iš anglies su pelenų priemaiša. Koksas gaminamas didžiuliais kiekiais ir daugiausia naudojamas metalurgijos pramonėje kaip reduktorius gaminant metalus (pirmiausia geležį) iš rūdų.

Skysti sauso distiliavimo produktai yra juoda klampi derva (akmens anglių derva), o vandeninis sluoksnis, kuriame yra amoniako, yra amoniakinis vanduo. Akmens anglių derva gaunama vidutiniškai 3% pradinės anglies masės. Amoniako vanduo yra vienas iš svarbiausių amoniako gamybos šaltinių. Dujiniai anglies sauso distiliavimo produktai vadinami kokso dujomis. Kokso krosnies dujos yra skirtingos sudėties, atsižvelgiant į anglies rūšį, koksavimo režimą ir tt Kokso krosnies baterijose pagamintos kokso dujos praleidžiamos per daugybę absorberių, kurie sulaiko dervos, amoniako ir lengvosios alyvos garus. Lengvojoje alyvoje, gautoje kondensacijos būdu iš kokso krosnių dujų, yra 60 % benzeno, tolueno ir kitų angliavandenilių. Didžioji dalis benzeno (iki 90%) gaunama tokiu būdu ir tik nedaug – frakcionuojant akmens anglių degutą.

Akmens anglių deguto perdirbimas. Akmens anglių derva atrodo kaip juoda dervinga masė su būdingu kvapu. Šiuo metu iš akmens anglių deguto išskirta daugiau nei 120 skirtingų produktų. Tarp jų yra aromatinių angliavandenilių, taip pat aromatinių deguonies turinčių rūgščių medžiagų (fenolių), bazinio pobūdžio azoto turinčių medžiagų (piridino, chinolino), sieros (tiofeno) ir kt.

Akmens anglių derva yra frakcinė distiliacija, dėl kurios gaunamos kelios frakcijos.

Lengvojoje alyvoje yra benzeno, tolueno, ksilenų ir kai kurių kitų angliavandenilių. Vidutiniame arba karboliniame aliejuje yra nemažai fenolių.

Sunkioji arba kreozotinė alyva: iš sunkiosios alyvos angliavandenilių yra naftaleno.

Angliavandenilių gavimas iš naftos Nafta yra vienas pagrindinių aromatinių angliavandenilių šaltinių. Dauguma rūšių

aliejaus yra labai mažai didelis skaičius aromatiniai angliavandeniliai. Iš buitinės naftos, kurioje gausu aromatinių angliavandenilių, yra Uralo (Permės) lauko nafta. „Antrojo Baku“ aliejuje yra iki 60% aromatinių angliavandenilių.

Dėl aromatinių angliavandenilių trūkumo dabar naudojamas „aliejaus aromatizatorius“: naftos produktai kaitinami apie 700 °C temperatūroje, todėl iš naftos skilimo produktų galima gauti 15–18% aromatinių angliavandenilių. .

32. Aromatinių angliavandenilių sintezė, fizikinės ir cheminės savybės

1. Sintezė iš aromatinių angliavandenilių ir riebalų halo dariniai, esant katalizatoriams (Friedel-Crafts sintezė).

2. Sintezė iš aromatinių rūgščių druskų.

Kaitinant sausas aromatinių rūgščių druskas su natrio kalkėmis, druskos suyra ir susidaro angliavandeniliai. Šis metodas panašus į riebalinių angliavandenilių gamybą.

3. Sintezė iš acetileno. Ši reakcija yra įdomi kaip benzeno sintezės iš riebalinių angliavandenilių pavyzdys.

Kai acetilenas praleidžiamas per įkaitintą katalizatorių (500 °C temperatūroje), trigubieji acetileno ryšiai nutrūksta ir trys jo molekulės polimerizuojasi į vieną benzeno molekulę.

Fizinės savybės Aromatiniai angliavandeniliai yra skysčiai arba tvirti kūnai su

būdingas kvapas. Angliavandeniliai, kurių molekulėse yra ne daugiau kaip vienas benzeno žiedas, yra lengvesni už vandenį. Aromatiniai angliavandeniliai mažai tirpsta vandenyje.

Aromatinių angliavandenilių IR spektrai pirmiausia apibūdinami trimis sritimis:

1) apie 3000 cm-1, dėl C-H tempimo vibracijų;

2) 1600–1500 cm-1 sritis, susijusi su aromatinių anglies-anglies jungčių skeleto virpesiais ir reikšmingai besikeičiančiomis smailių pozicijomis, priklausomai nuo struktūros;

3) plotas žemiau 900 cm-1, susijęs su deformacija svyravimai C-H aromatinis žiedas.

Cheminės savybės cheminės savybės Aromatiniai angliavandeniliai yra

jų polinkis į pakeitimo reakcijas ir didelis benzeno branduolio stiprumas.

Benzeno homologai turi benzeno šerdį ir šoninę grandinę savo molekulėje, pavyzdžiui, angliavandenilyje C 6 H5 -C2 H5, C6 H5 grupė yra benzeno šerdis, o C2 H5 yra šoninė grandinė. Savybės

benzeno žiedas benzeno homologų molekulėse priartėja prie paties benzeno savybių. Šoninių grandinių, kurios yra riebalinių angliavandenilių likučiai, savybės priartėja prie riebiųjų angliavandenilių savybių.

Benzeno angliavandenilių reakcijas galima suskirstyti į keturias grupes.

33. Orientavimosi taisyklės benzeno branduolyje

Tiriant pakeitimo reakcijas benzeno branduolyje, buvo nustatyta, kad jei benzeno branduolyje jau yra kokia nors pakaitų grupė, tai antroji grupė patenka į tam tikrą padėtį, priklausomai nuo pirmojo pakaito pobūdžio. Taigi kiekvienas benzeno branduolio pakaitas turi tam tikrą nukreipimo arba orientavimo poveikį.

Naujai įvesto pakaito padėčiai taip pat turi įtakos paties pakaito pobūdis, ty elektrofilinis arba nukleofilinis aktyvaus reagento pobūdis. Didžioji dauguma svarbiausių pakeitimo reakcijų benzeno žiede yra elektrofilinės pakeitimo reakcijos (vandenilio atomo, atskilusio protono pavidalu, pakeitimas teigiamai įkrauta dalele) – halogeninimo, sulfoninimo, nitrinimo reakcijos ir kt.

Visi pakaitalai skirstomi į dvi grupes pagal jų vadovaujamojo veikimo pobūdį.

1. Pirmosios rūšies pakaitalai reakcijose elektrofilinis pakeitimas nukreipia paskesnes įvestas grupes į orto ir para pozicijas.

Tokio tipo pakaitalai apima, pavyzdžiui, šias grupes, išdėstytas mažėjančia tvarka pagal jų nukreipimo galią: -NH2, -OH, -CH3.

2. Antros rūšies pakaitalai reakcijose elektrofilinis pakeitimas nukreipia paskesnes įvestas grupes į meta padėtį.

Tokio tipo pakaitalai apima šias grupes, išdėstytas jų nukreipimo jėgos mažėjimo tvarka: -NO2, -C≡N, -SO3H.

Pirmosios rūšies pakaitaluose yra pavienių jungčių; antrosios rūšies pakaitalai pasižymi dvigubomis arba trigubomis jungtimis.

Pirmosios rūšies pakaitalai didžiąja dauguma atvejų palengvina pakeitimo reakcijas. Pavyzdžiui, norint nitratinti benzeną, jį reikia pakaitinti koncentruotų azoto ir sieros rūgščių mišiniu, o fenolis C6 H5 OH gali būti sėkmingai naudojamas.

nitratas su praskiesta azoto rūgštimi at kambario temperatūra susidarant orto- ir paranitrofenoliui.

Antrosios rūšies pakaitalai apskritai trukdo pakeitimo reakcijoms. Pakeitimas orto ir para padėtyse yra ypač sunkus, o pakeitimas meta padėtyje vyksta santykinai lengviau.

Šiuo metu pakaitų įtaka aiškinama tuo, kad pirmosios rūšies pakaitai yra elektronus dovanojantys (dovanojantys elektronus), t.y., jų elektronų debesys pasislenka link benzeno branduolio, o tai padidina vandenilio atomų reaktyvumą.

Padidėjęs vandenilio atomų reaktyvumas žiede palengvina elektrofilinių pakaitų reakcijų eigą. Taigi, pavyzdžiui, esant hidroksilui, deguonies atomo laisvieji elektronai pasislenka link žiedo, o tai padidina elektronų tankį žiede, o anglies atomų elektronų tankį orto ir para padėtyse į pakaitą, ypač dideja.

34. Pakeitimo taisyklės benzeno branduolyje

Pakeitimo taisyklės benzeno žiede turi didelę praktinę reikšmę, nes leidžia numatyti reakcijos eigą ir pasirinkti teisingą vienos ar kitos norimos medžiagos sintezės kelią.

Elektrofilinių pakaitų reakcijų mechanizmas aromatinėse serijose. Šiuolaikiniai metodai tyrimai leido iš esmės išsiaiškinti pakeitimo mechanizmą aromatinėse serijose. Įdomu tai, kad daugeliu atžvilgių, ypač pirmuosiuose etapuose, elektrofilinio pakeitimo mechanizmas aromatinėse serijose pasirodė panašus į elektrofilinio papildymo mechanizmą riebalų serijose.

Pirmasis elektrofilinio pakeitimo žingsnis yra (kaip ir elektrofilinio papildymo atveju) p-komplekso susidarymas. Elektrofilinė dalelė Xd+ jungiasi su visais šešiais benzeno žiedo p-elektronais.

Antrasis etapas yra p-komplekso susidarymas. Šiuo atveju elektrofilinė dalelė „ištraukia“ du elektronus iš šešių p-elektronų, kad susidarytų įprasta kovalentinė jungtis. Gautas p-kompleksas nebeturi aromatinės struktūros: tai nestabili karbokatacija, kurioje keturi delokalizuotos būsenos p-elektronai pasiskirsto tarp penkių anglies atomų, o šeštas anglies atomas pereina į prisotintą būseną. Įvestas pakaitas X ir vandenilio atomas yra plokštumoje, statmenai plokštumaišešių narių žiedas. S kompleksas yra tarpinis produktas, kurio susidarymas ir struktūra buvo įrodyta daugeliu metodų, ypač spektroskopijos.

Trečiasis elektrofilinio pakeitimo etapas yra S komplekso stabilizavimas, kuris pasiekiamas pašalinus vandenilio atomą protono pavidalu. Formuojantis dalyvauja du elektronai S-N jungtys, pašalinus protoną, kartu su keturiais delokalizuotais penkių anglies atomų elektronais, gaunama įprasta stabili pakeisto benzeno aromatinė struktūra. Katalizatoriaus (dažniausiai A 1 Cl3) vaidmuo šiuo atveju

Procesas susideda iš halogenalkilo poliarizacijos stiprinimo, kai susidaro teigiamai įkrauta dalelė, kuri patenka į elektrofilinę pakeitimo reakciją.

Sudėjimo reakcijos Benzeno angliavandeniliai reaguoja labai sunkiai

nuspalvinti bromo vandeniu ir KMnO4 tirpalu. Tačiau ypatingomis reakcijos sąlygomis

jungtys vis dar galimos. 1. Halogenų pridėjimas.

Deguonis šioje reakcijoje atlieka neigiamo katalizatoriaus vaidmenį: jam esant reakcija nevyksta. Vandenilio pridėjimas esant katalizatoriui:

C6 H6 + 3H2 → C6 H12

2. Aromatinių angliavandenilių oksidacija.

Pats benzenas yra išskirtinai atsparus oksidacijai – atsparesnis nei parafinai. Veikiant energetiniams oksiduojantiems agentams (KMnO4 rūgščioje terpėje ir kt.) benzeno homologus, benzeno šerdis neoksiduojasi, o šoninės grandinės oksiduojasi, susidarant aromatinėms rūgštims.

1. natūralių šaltinių angliavandeniliai: dujos, nafta, anglis. Jų apdorojimas ir praktinis pritaikymas.

Pagrindiniai natūralūs angliavandenilių šaltiniai yra nafta, gamtinės ir susijusios naftos dujos bei anglis.

Gamtinės ir susijusios naftos dujos.

Gamtinės dujos – tai dujų mišinys, kurio pagrindinis komponentas yra metanas, likusi dalis – etanas, propanas, butanas, nedidelis kiekis priemaišų – azoto, anglies monoksido (IV), sieros vandenilio ir vandens garų. 90% jo sunaudojama kaip kuras, likę 10% sunaudojama kaip žaliava chemijos pramonei: vandenilio, etileno, acetileno, suodžių, įvairių plastikų, vaistų ir kt.

Asocijuotos naftos dujos taip pat yra gamtinės dujos, tačiau jos atsiranda kartu su nafta – jos yra virš naftos arba joje ištirpusios veikiant slėgiui. Susijusiose dujose yra 30-50% metano, likusi dalis yra jo homologai: etanas, propanas, butanas ir kiti angliavandeniliai. Be to, jame yra tų pačių priemaišų kaip ir gamtinėse dujose.

Trys susijusių dujų frakcijos:

1. Benzino; jo dedama į benziną, siekiant pagerinti variklio užvedimą;

2. Propano-butano mišinys; naudojamas kaip buitinis kuras;

3. Sausos dujos; naudojamas acileno, vandenilio, etileno ir kitų medžiagų gamybai, iš kurių savo ruožtu gaminami kaučiukai, plastikai, alkoholiai, organinės rūgštys ir kt.

Alyva.

Aliejus yra aliejinis skystis nuo geltonos arba šviesiai rudos iki juodos spalvos, turintis būdingą kvapą. Jis lengvesnis už vandenį ir jame praktiškai netirpsta. Aliejus yra apie 150 angliavandenilių mišinys, sumaišytas su kitomis medžiagomis, todėl neturi konkrečios virimo temperatūros.

90% pagamintos alyvos naudojama kaip žaliava įvairių degalų ir tepalų gamybai. Kartu nafta yra vertinga žaliava chemijos pramonei.

Naftą, išgaunamą iš žemės gelmių, aš vadinu žaliu. Žalia nafta nenaudojama, ji apdorojama. Žalia nafta išvaloma iš dujų, vandens ir mechaninių priemaišų, o po to atliekama frakcinė distiliacija.

Distiliavimas – tai mišinių atskyrimas į atskirus komponentus arba frakcijas, remiantis jų virimo temperatūros skirtumais.

Distiliuojant naftą, išskiriamos kelios naftos produktų frakcijos:

1. Dujinėje frakcijoje (vir. = 40°C) yra normaliųjų ir šakotųjų alkanų CH4 - C4H10;

2. Benzino frakcijoje (vir. = 40 - 200°C) yra angliavandenilių C 5 H 12 - C 11 H 24; pakartotinio distiliavimo metu iš mišinio išsiskiria lengvieji naftos produktai, verdantys žemesnėse temperatūros intervaluose: petroleteris, aviacinis ir variklinis benzinas;

3. Pirminio benzino frakcija (sunkusis benzinas, virimo temperatūra = 150 - 250 °C), yra C 8 H 18 - C 14 H 30 sudėties angliavandenilių, naudojamas kaip kuras traktoriuose, dyzeliniuose lokomotyvuose, sunkvežimiuose;

4. Žibalo frakcija (vir. = 180 - 300°C) apima angliavandenilius, kurių sudėtis yra C 12 H 26 - C 18 H 38; jis naudojamas kaip kuras reaktyviniams lėktuvams, raketoms;

5. Gazolis (tboil = 270 - 350°C) naudojamas kaip dyzelinis kuras ir krekinguojamas dideliu mastu.

Po frakcijų distiliavimo lieka tamsus klampus skystis – mazutas. Iš mazuto išskiriamos saulės alyvos, vazelinas, parafinas. Mazuto distiliavimo likutis yra derva, jis naudojamas kelių tiesimo medžiagų gamyboje.

Perdirbimas aliejus yra pagrįstas cheminiais procesais:

1. Krekingas – didelių angliavandenilių molekulių skilimas į smulkesnes. Atskirkite terminį ir katalizinį krekingą, kuris šiuo metu yra dažnesnis.

2. Reformavimas (aromatizavimas) – tai alkanų ir cikloalkanų pavertimas aromatiniais junginiais. Šis procesas atliekamas kaitinant benziną esant padidintam slėgiui, esant katalizatoriui. Reformavimas naudojamas aromatiniams angliavandeniliams gauti iš benzino frakcijų.

3. Naftos produktų pirolizė vykdoma kaitinant naftos produktus iki 650 - 800°C temperatūros, pagrindiniai reakcijos produktai yra nesotieji dujiniai ir aromatiniai angliavandeniliai.

Nafta yra žaliava ne tik kurui, bet ir daugeliui organinių medžiagų gaminti.

Anglis.

Anglis taip pat yra energijos šaltinis ir vertinga cheminė žaliava. Anglies sudėtį daugiausia sudaro organinės medžiagos, taip pat vanduo, mineralai, kurie deginant susidaro pelenų.

Vienas iš anglių perdirbimo būdų yra koksavimas - tai procesas, kai anglis kaitinama iki 1000 ° C temperatūros be oro prieigos. Anglies koksavimas atliekamas kokso krosnyse. Koksas susideda iš beveik grynos anglies. Jis naudojamas kaip reduktorius metalurgijos gamyklose gaminant ketaus aukštakrosnėse.

Lakios medžiagos kondensacijos metu akmens anglių derva (yra daug įvairių organinių medžiagų, kurių dauguma yra aromatinės), amoniako vanduo (yra amoniako, amonio druskų) ir kokso krosnies dujos (yra amoniako, benzeno, vandenilio, metano, anglies monoksido (II), etileno , azoto ir kitų medžiagų).

Svarbiausi angliavandenilių šaltiniai yra gamtinės ir susijusios naftos dujos, nafta ir anglis.

Pagal rezervus gamtinių dujų pirmoji vieta pasaulyje priklauso mūsų šaliai. Gamtinėse dujose yra mažos molekulinės masės angliavandenilių. Jo apytikslė sudėtis (pagal tūrį): 80-98% metano, 2-3% artimiausių homologų - etanas, propanas, butanas ir nedidelis kiekis priemaišų - vandenilio sulfidas H 2 S, azotas N 2, inertinės dujos , anglies monoksidas (IV ) CO 2 ir vandens garai H 2 O . Dujų sudėtis yra būdinga kiekvienam laukui. Yra toks modelis: kuo didesnė santykinė angliavandenilio molekulinė masė, tuo mažiau jo yra gamtinėse dujose.

Gamtinės dujos plačiai naudojamos kaip pigus kuras, turintis aukštą šiluminę vertę (deginant 1 m 3 išskiriama iki 54 400 kJ). Tai vienas iš geriausi vaizdai kuras buitinėms ir pramonės reikmėms. Be to, gamtinės dujos yra vertinga žaliava chemijos pramonei: acetileno, etileno, vandenilio, suodžių, įvairių plastikų, acto rūgšties, dažiklių, vaistų ir kitų produktų gamybai.

Susijusios naftos dujos yra telkiniuose kartu su nafta: joje ištirpę ir išsidėstę virš naftos, sudarydami dujų „dangtelį“. Išgaunant naftą į paviršių, dėl staigaus slėgio kritimo nuo jos atsiskiria dujos. Anksčiau susijusios dujos nebuvo naudojamos ir buvo deginamos naftos gavybos metu. Šiuo metu jie sugaunami ir naudojami kaip kuras bei vertingos cheminės žaliavos. Susijusiose dujose yra mažiau metano nei gamtinėse dujose, bet daugiau etano, propano, butano ir aukštesnių angliavandenilių. Be to, jose iš esmės yra tų pačių priemaišų kaip ir gamtinėse dujose: H 2 S, N 2, inertinių dujų, H 2 O garų, CO 2 . Iš asocijuotų dujų išgaunami pavieniai angliavandeniliai (etanas, propanas, butanas ir kt.), juos apdorojant dehidrogenuojant galima gauti nesočiųjų angliavandenilių – propileną, butileną, butadieną, iš kurių vėliau sintetinami kaučiukai ir plastikai. Propano ir butano mišinys (suskystintos dujos) naudojamas kaip buitinis kuras. Natūralus benzinas (pentano ir heksano mišinys) naudojamas kaip priedas prie benzino, kad degalai geriau užsidegtų užvedant variklį. Oksiduojant angliavandenilius susidaro organinės rūgštys, alkoholiai ir kiti produktai.

Alyva- riebus, degus, tamsiai rudos arba beveik juodos spalvos skystis su būdingu kvapu. Jis lengvesnis už vandenį (= 0,73–0,97 g / cm 3), praktiškai netirpsta vandenyje. Pagal sudėtį aliejus yra sudėtingas įvairios molekulinės masės angliavandenilių mišinys, todėl jis neturi konkrečios virimo temperatūros.

Naftą daugiausia sudaro skystieji angliavandeniliai (juose yra ištirpę kietieji ir dujiniai angliavandeniliai). Dažniausiai tai yra alkanai (daugiausia normalios struktūros), cikloalkanai ir arenai, kurių santykis įvairių laukų alyvose labai skiriasi. Uralo aliejuje yra daugiau arenų. Be angliavandenilių, aliejuje yra deguonies, sieros ir azoto organiniai junginiai.

Žalia nafta paprastai nenaudojama. Norint gauti techniškai vertingus produktus iš naftos, ji yra apdorojama.

Pirminis apdorojimas aliejus susideda iš jo distiliavimo. Distiliavimas atliekamas naftos perdirbimo gamyklose, atskyrus susijusias dujas. Distiliuojant naftą gaunami lengvieji naftos produktai:

benzinas ( t kip \u003d 40–200 ° С) yra angliavandenilių С 5 -С 11,

pirminis benzinas ( t kip \u003d 150–250 ° С) yra angliavandenilių С 8 -С 14,

žibalo ( t kip \u003d 180–300 ° С) yra angliavandenilių С 12 -С 18,

gazolis ( t kip > 275 °C),

o likusioje dalyje – klampus juodas skystis – mazutas.

Aliejus toliau apdorojamas. Jis distiliuojamas sumažintame slėgyje (kad nesuirtų) ir išskiriamos tepalinės alyvos: velenas, variklis, cilindras ir kt. Vazelinas ir parafinas išskiriami iš kai kurių rūšių alyvos mazuto. Mazuto likučiai po distiliavimo – derva – po dalinės oksidacijos panaudojami asfaltui gaminti. Pagrindinis naftos perdirbimo trūkumas yra maža benzino išeiga (ne daugiau kaip 20%).

Naftos distiliavimo produktai naudojami įvairiai.

Benzinas dideliais kiekiais naudojamas kaip aviacinis ir automobilių kuras. Paprastai jį sudaro angliavandeniliai, kurių molekulėse yra vidutiniškai 5–9 C atomai. Pirminio benzino Jis naudojamas kaip kuras traktoriuose, taip pat kaip tirpiklis dažų ir lako pramonėje. Dideli kiekiai perdirbami į benziną. Žibalas Jis naudojamas kaip kuras traktoriams, reaktyviniams lėktuvams ir raketoms, taip pat buitinėms reikmėms. saulės aliejus - gazolis- naudojamas kaip variklių kuras ir tepalinės alyvos- tepimo mechanizmams. Petrolatumas naudojamas medicinoje. Jį sudaro skystų ir kietų angliavandenilių mišinys. Parafinas naudojamas aukštesnėms karboksirūgštims gauti, medienai impregnuoti degtukų ir pieštukų gamyboje, žvakėms, batų tepalui gaminti ir kt. Jį sudaro kietųjų angliavandenilių mišinys. kuras be perdirbimo į tepalines alyvas ir benziną, jis naudojamas kaip katilų skystasis kuras.

At antriniai apdorojimo metodai aliejus yra angliavandenilių, sudarančių jos sudėtį, struktūros pasikeitimas. Tarp šių metodų didelę reikšmę turi naftos angliavandenilių krekingas, kuris atliekamas siekiant padidinti benzino išeigą (iki 65–70%).

Įtrūkimai- aliejuje esančių angliavandenilių skaidymo procesas, dėl kurio susidaro angliavandeniliai, kurių molekulėje yra mažesnis C atomų skaičius. Yra du pagrindiniai krekingo tipai: terminis ir katalizinis.

Terminis įtrūkimas atliekamas kaitinant žaliavą (mazutą ir kt.) 470–550 °C temperatūroje ir 2–6 MPa slėgyje. Šiuo atveju angliavandenilių molekulės, turinčios daug C atomų, suskaidomos į molekules, kuriose yra mažesnis tiek sočiųjų, tiek nesočiųjų angliavandenilių atomų skaičius. Pavyzdžiui:

(radikalus mechanizmas),

Tokiu būdu daugiausia gaunamas automobilių benzinas. Jo išeiga iš naftos siekia 70%. Šiluminį įtrūkimą 1891 metais atrado rusų inžinierius V.G.Šuchovas.

katalizinis krekingas atliekama dalyvaujant katalizatoriams (dažniausiai aliumosilikatams) 450–500 °C temperatūroje ir Atmosferos slėgis. Tokiu būdu gaunamas aviacinis benzinas, kurio išeiga siekia iki 80 proc. Šio tipo krekingo metu daugiausia veikia žibalo ir gazolio frakcijos. Katalizinio krekingo metu kartu su skilimo reakcijomis vyksta izomerizacijos reakcijos. Dėl pastarojo susidaro sotieji angliavandeniliai su šakotu anglies molekulių skeletu, o tai pagerina benzino kokybę:

Katalizinio krekingo benzinas turi daugiau aukštos kokybės. Jo gavimo procesas vyksta daug greičiau, naudojant mažiau šilumos energijos. Be to, katalizinio krekingo metu susidaro palyginti daug šakotosios grandinės angliavandenilių (izojunginių), kurie turi didelę vertę organinei sintezei.

At t= 700 °C ir aukštesnėje temperatūroje, vyksta pirolizė.

Pirolizė- organinių medžiagų skilimas be oro prieigos aukštoje temperatūroje. Naftos pirolizės metu pagrindiniai reakcijos produktai yra nesotieji dujiniai angliavandeniliai (etilenas, acetilenas) ir aromatiniai angliavandeniliai – benzenas, toluenas ir kt.. Kadangi naftos pirolizė yra vienas iš svarbiausių būdų gauti aromatinius angliavandenilius, šis procesas dažnai vadinamas aliejaus aromatizavimu.

Aromatizavimas– alkanų ir cikloalkanų pavertimas arenais. Kai sunkiosios naftos produktų frakcijos kaitinamos esant katalizatoriui (Pt arba Mo), angliavandeniliai, kurių molekulėje yra 6–8 C atomai, paverčiami aromatiniais angliavandeniliais. Šie procesai vyksta reformuojant (atnaujinant benziną).

Reformavimas- tai yra benzinų aromatizavimas, atliekamas kaitinant juos esant katalizatoriui, pavyzdžiui, Pt. Tokiomis sąlygomis alkanai ir cikloalkanai virsta aromatiniais angliavandeniliais, dėl to žymiai padidėja ir benzino oktaninis skaičius. Aromatizacija naudojama atskiriems aromatiniams angliavandeniliams (benzenui, toluenui) gauti iš naftos benzino frakcijų.

AT pastaraisiais metais naftos angliavandeniliai plačiai naudojami kaip cheminių žaliavų šaltinis. Skirtingi keliai iš jų gaunamos plastikų gamybai reikalingos medžiagos, sintetiniai tekstilės pluoštai, sintetinis kaučiukas, alkoholiai, rūgštys, sintetiniai plovikliai, sprogmenys, pesticidai, sintetiniai riebalai ir kt.

Anglis kaip ir gamtinės dujos bei nafta, tai energijos šaltinis ir vertinga cheminė žaliava.

Pagrindinis anglies perdirbimo būdas yra koksavimas(sausasis distiliavimas). Koksavimo metu (kaitinant iki 1000 °С - 1200 °С be oro prieigos) gaunami įvairūs produktai: koksas, akmens anglių derva, deguto vanduo ir kokso krosnies dujos (schema).

Schema

Koksas naudojamas kaip reduktorius metalurgijos gamyklose ketaus gamyboje.

Akmens anglių derva yra aromatinių angliavandenilių šaltinis. Jis yra rektifikuojamas distiliuojant ir gaunamas benzenas, toluenas, ksilenas, naftalenas, taip pat fenoliai, azoto turintys junginiai ir kt.

Iš deguto vandens gaunamas amoniakas, amonio sulfatas, fenolis ir kt.

Kokso krosnių dujos naudojamos kokso krosnims šildyti (deginant 1 m 3 išsiskiria apie 18 000 kJ), tačiau jos daugiausia apdorojamos cheminiu būdu. Taigi iš jo išgaunamas vandenilis amoniako sintezei, kuris vėliau naudojamas azoto trąšoms gaminti, taip pat metanui, benzenui, toluenui, amonio sulfatui ir etilenui gaminti.

Tikslas. Apibendrinti žinias apie natūralius organinių junginių šaltinius ir jų perdirbimą; parodyti naftos chemijos ir kokso chemijos raidos sėkmes ir perspektyvas, jų vaidmenį šalies techninėje pažangoje; gilinti ekonominės geografijos kurso žinias apie dujų pramonę, šiuolaikinės kryptys dujų perdirbimo, žaliavų ir energijos problemos; ugdyti savarankiškumą dirbant su vadovėliu, žinynu ir mokslo populiarinimo literatūra.

PLANUOTI

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai. Gamtinių dujų. Susijusios naftos dujos.
Nafta ir naftos produktai, jų taikymas.
Terminis ir katalizinis krekingas.
Kokso gamyba ir skysto kuro gavimo problema.
Iš OJSC Rosneft-KNOS plėtros istorijos.
Gamyklos gamybos pajėgumai. Pagaminta produkcija.
Bendravimas su chemijos laboratorija.
Saugumas aplinką gamykloje.
Augalų planai ateičiai.

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai.
Gamtinių dujų. Susijusios naftos dujos

Prieš Didįjį Tėvynės karas pramonės rezervai gamtinių dujų buvo žinomi Karpatų regione, Kaukaze, Volgos regione ir Šiaurėje (Komi ASSR). Gamtinių dujų atsargų tyrimas buvo susijęs tik su naftos žvalgyba. Pramonės gamtinių dujų atsargos 1940 m. sudarė 15 mlrd. m 3 . Tada buvo aptikti dujų telkiniai Šiaurės Kaukaze, Užkaukazėje, Ukrainoje, Volgos regione, Vidurinėje Azijoje, Vakarų Sibiras ir toliau Tolimieji Rytai. Ant
1976 m. sausio 1 d. ištirtos gamtinių dujų atsargos sudarė 25,8 trilijono m 3 , iš kurių 4,2 trilijono m 3 (16,3 %) SSRS europinėje dalyje, 21,6 trilijono m 3 (83,7 %), įskaitant
18,2 trilijono m 3 (70,5 %) - Sibire ir Tolimuosiuose Rytuose, 3,4 trilijono m 3 (13,2 %) - Vidurinėje Azijoje ir Kazachstane. 1980 m. sausio 1 d. potencialios gamtinių dujų atsargos siekė 80–85 trilijonus m 3 , ištirtos - 34,3 trilijonus m 3 . Negana to, atsargos didėjo daugiausia dėl telkinių aptikimo rytinėje šalies dalyje – išžvalgyti rezervai ten buvo maždaug
30,1 trilijono m 3, o tai sudarė 87,8% visos Sąjungos.
Šiandien Rusija turi 35 % pasaulio gamtinių dujų atsargų, ty daugiau nei 48 trilijonus m 3 . Pagrindinės gamtinių dujų atsiradimo sritys Rusijoje ir NVS šalyse (laukai):

Vakarų Sibiro naftos ir dujų provincija:
Urengoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje, Nadimskoje, Tazovskoje – Jamalo-Nencų autonominė apygarda;
Pokhromskoje, Igrimskoje - Berezovskajos dujinis regionas;
Meldžinskojė, Luginetskoje, Ust-Silginskojė – Vasjugano dujinis regionas.
Volgos-Uralo naftos ir dujų provincija:
reikšmingiausias yra Vuktylskoye, Timan-Pechora naftos ir dujų regione.
Vidurinė Azija ir Kazachstanas:
reikšmingiausias Centrinėje Azijoje yra Gazlis, Ferganos slėnyje;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Šiaurės Kaukazas ir Užkaukazija:
Karadag, Duvanny – Azerbaidžanas;
Dagestano žibintai – Dagestanas;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - Stavropolio teritorija;
Leningradskoye, Maykopskoje, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Krasnodaro teritorija.

Taip pat gamtinių dujų telkiniai žinomi Ukrainoje, Sachaline ir Tolimuosiuose Rytuose.
Pagal gamtinių dujų atsargas išsiskiria Vakarų Sibiras (Urengojskojė, Jamburgskoje, Zapolyarnoje, Medvežje). Pramonės atsargos čia siekia 14 trilijonų m 3 . Jamalo dujų kondensato telkiniai (Bovanenkovskoje, Kruzenšternskoje, Kharasaveyskoje ir kt.) dabar įgauna ypatingą reikšmę. Jų pagrindu įgyvendinamas projektas Jamalas-Europa.
Gamtinių dujų gamyba yra labai koncentruota ir orientuota į sritis, kuriose yra didžiausi ir pelningiausi telkiniai. Tik penkiuose telkiniuose – Urengoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje ir Orenburgskoje – yra 1/2 visų Rusijos pramoninių atsargų. Medvežės atsargos vertinamos 1,5 trilijonų m 3 , o Urengojaus – 5 trilijonų m 3 .
Kitas bruožas – dinamiškas gamtinių dujų gavybos aikštelių išsidėstymas, paaiškinamas sparčiu identifikuojamų išteklių ribų plėtimu bei santykiniu jų įtraukimo į plėtrą lengvumu ir pigumu. Per trumpą laiką pagrindiniai gamtinių dujų gavybos centrai iš Volgos regiono persikėlė į Ukrainą, Šiaurės Kaukazą. Tolimesnius teritorinius poslinkius lėmė telkinių vystymasis Vakarų Sibire, Centrinėje Azijoje, Urale ir Šiaurėje.

Po SSRS žlugimo Rusijoje sumažėjo gamtinių dujų gavybos apimtys. Nuosmukis daugiausia buvo stebimas Šiaurės ekonominiame regione (8 mlrd. m 3 1990 m. ir 4 mlrd. m 3 1994 m.), Urale (43 mlrd. m 3 ir 35 mlrd.
555 mlrd. m 3) ir Šiaurės Kaukaze (6 ir 4 mlrd. m 3). Gamtinių dujų gamyba išliko tokia pati Volgos regione (6 mlrd. m3) ir Tolimųjų Rytų ekonominiuose regionuose.
1994 m. pabaigoje buvo pastebėta gamybos lygio didėjimo tendencija.
Iš buvusios SSRS respublikų Rusijos Federacija duoda daugiausiai dujų, antroje vietoje yra Turkmėnistanas (daugiau nei 1/10), trečioje – Uzbekistanas ir Ukraina.
Ypač svarbi yra gamtinių dujų gavyba Pasaulio vandenyno šelfe. 1987 m. jūriniuose telkiniuose buvo pagaminta 12,2 mlrd. m 3 arba apie 2 % šalyje pagaminamų dujų. Tais pačiais metais dujų gamyba siekė 41,9 mlrd. m3. Daugelyje sričių viena iš dujinio kuro atsargų yra anglies ir skalūnų dujinimas. Požeminis anglies dujofikavimas vykdomas Donbase (Lisichanskas), Kuzbasas (Kiselevskas) ir Maskvos baseine (Tula).
Gamtinės dujos buvo ir išlieka svarbiu Rusijos užsienio prekybos eksporto produktu.
Pagrindiniai gamtinių dujų perdirbimo centrai yra Urale (Orenburgas, Škapovas, Almetjevskas), Vakarų Sibire (Nižnevartovskas, Surgutas), Volgos regione (Saratovas), Šiaurės Kaukaze (Groznas) ir kitose dujose. turinčios provincijos. Galima pastebėti, kad dujų perdirbimo įmonės yra linkusios į žaliavų šaltinius - telkinius ir didelius dujotiekius.
Svarbiausias gamtinių dujų panaudojimas yra kuras. Pastarieji laikai pastebima tendencija didinti gamtinių dujų dalį šalies kuro balanse.

Labiausiai vertinamos gamtinės dujos su dideliu metano kiekiu yra Stavropolis (97,8% CH 4), Saratovas (93,4%), Urengojus (95,16%).
Gamtinių dujų atsargos mūsų planetoje yra labai didelės (apie 1015 m 3). Rusijoje žinoma daugiau nei 200 telkinių, jie yra Vakarų Sibire, Volgos-Uralo baseine, Šiaurės Kaukaze. Rusija užima pirmąją vietą pasaulyje pagal gamtinių dujų atsargas.
Gamtinės dujos yra vertingiausia kuro rūšis. Deginant dujas išsiskiria daug šilumos, todėl jos tarnauja kaip energetiškai efektyvus ir pigus kuras katilinėse, aukštakrosnėse, atviro židinio krosnyse ir stiklo lydymo krosnyse. Gamtinių dujų naudojimas gamyboje leidžia žymiai padidinti darbo našumą.
Gamtinės dujos yra žaliavų šaltinis chemijos pramonei: acetileno, etileno, vandenilio, suodžių, įvairių plastikų, acto rūgšties, dažiklių, vaistų ir kitų produktų gamybai.

Susijusios naftos dujos- tai dujos, kurios egzistuoja kartu su nafta, jos yra ištirpintos aliejuje ir yra virš jos, sudarydamos „dujų dangtelį“, veikiant slėgiui. Prie išėjimo iš gręžinio slėgis nukrenta, o susijusios dujos atskiriamos nuo naftos. Šios dujos anksčiau nebuvo naudojamos, o tiesiog deginamos. Šiuo metu jis gaudomas ir naudojamas kaip kuras ir vertinga cheminė žaliava. Susijusių dujų panaudojimo galimybės yra dar platesnės nei gamtinių dujų. jų sudėtis turtingesnė. Susijusiose dujose metano yra mažiau nei gamtinėse dujose, tačiau jose yra žymiai daugiau metano homologų. Siekiant racionaliau naudoti susijusias dujas, jos skirstomos į siauresnės sudėties mišinius. Po atskyrimo gaunamas dujinis benzinas, propanas ir butanas, sausos dujos. Taip pat išgaunami pavieniai angliavandeniliai – etanas, propanas, butanas ir kt. Juos dehidrogenuojant gaunami nesotieji angliavandeniliai – etilenas, propilenas, butilenas ir kt.

Nafta ir naftos produktai, jų taikymas

Aliejus yra riebus skystis, turintis aštrų kvapą. Jis randamas daugelyje vietų pasaulis, impregnuojant įvairiame gylyje akytas uolienas.
Daugumos mokslininkų nuomone, nafta yra geochemiškai pakitusios augalų ir gyvūnų, kadaise gyvenusių Žemės rutulyje, liekanos. Šią aliejaus organinės kilmės teoriją patvirtina tai, kad aliejuje yra kai kurių azotinių medžiagų – augalų audiniuose esančių medžiagų skilimo produktų. Taip pat yra teorijų apie neorganinę naftos kilmę: jos susidarymas dėl vandens poveikio žemės rutulio sluoksniuose karštiems metalų karbidams (metalų junginiams su anglimi), o po to keičiasi susidarančių angliavandenilių kiekis. aukšta temperatūra, aukštas spaudimas, metalų, oro, vandenilio ir kt.
Gaminant iš alyvą turinčių darinių, susidarančių Žemės pluta kartais kelių kilometrų gylyje nafta arba iškyla į paviršių spaudžiant ant jos esančioms dujoms, arba išsiurbiama.

Naftos pramonė šiandien yra didelis nacionalinis ekonominis kompleksas, kuris gyvena ir vystosi pagal savo įstatymus. Ką šiandien nafta reiškia šalies nacionalinei ekonomikai? Nafta yra žaliava naftos chemijai gaminant sintetinį kaučiuką, alkoholius, polietileną, polipropileną, platų asortimentą įvairių plastikų ir gatavų gaminių iš jų, dirbtinių audinių; variklių kuro (benzino, žibalo, dyzelino ir reaktyvinio kuro), alyvų ir tepalų, taip pat katilų ir krosnių kuro (mazutas) gamybos šaltinis, Statybinės medžiagos(bitumas, derva, asfaltas); žaliava daugeliui baltymų preparatų, naudojamų kaip priedai gyvulių pašaruose, siekiant paskatinti jų augimą, gauti.
Nafta yra mūsų nacionalinis turtas, šalies galios šaltinis, jos ekonomikos pagrindas. Rusijos naftos kompleksą sudaro 148 tūkst. naftos gręžinių, 48,3 tūkst. km magistralinių naftotiekių, 28 naftos perdirbimo gamyklos, kurių bendras pajėgumas viršija 300 mln. tonų naftos per metus, taip pat daug kitų gavybos įrenginių.
Naftos pramonės ir jos paslaugų pramonės įmonėse dirba apie 900 tūkst. žmonių, iš jų apie 20 tūkst. – mokslo ir mokslinių paslaugų srityse.
Per pastaruosius dešimtmečius kuro pramonės struktūroje įvyko esminių pokyčių, susijusių su anglies pramonės dalies mažėjimu, naftos ir dujų gavybos bei perdirbimo pramonės augimu. Jei 1940 metais jie sudarė 20,5%, tai 1984 metais - 75,3% visos mineralinio kuro produkcijos. Dabar į priekį iškyla gamtinės dujos ir atviros duobės anglis. Sumažės naftos suvartojimas energetiniams tikslams, priešingai – plėsis jos kaip cheminės žaliavos naudojimas. Šiuo metu kuro ir energijos balanso struktūroje nafta ir dujos sudaro 74 proc., o naftos dalis mažėja, o dujų – auga ir sudaro apie 41 proc. Anglies dalis sudaro 20%, likusieji 6% – elektros energija.
Pirmieji naftą perdirbti pradėjo broliai Dubininai Kaukaze. Pirminis naftos perdirbimas susideda iš jos distiliavimo. Distiliavimas atliekamas naftos perdirbimo gamyklose, atskyrus naftos dujas.

Iš naftos išskiriami įvairūs produktai, turintys didelę praktinę reikšmę. Pirmiausia iš jo pašalinami ištirpę dujiniai angliavandeniliai (daugiausia metanas). Distiliavus lakiuosius angliavandenilius, aliejus kaitinamas. Angliavandeniliai, kurių molekulėje yra nedaug anglies atomų, kurių virimo temperatūra yra santykinai žema, pirmieji pereina į garų būseną ir yra distiliuojami. Kylant mišinio temperatūrai, distiliuojami aukštesnės virimo temperatūros angliavandeniliai. Tokiu būdu galima surinkti atskirus aliejaus mišinius (frakcijas). Dažniausiai tokiu distiliavimu gaunamos keturios lakiosios frakcijos, kurios vėliau toliau atskiriamos.
Pagrindinės aliejaus frakcijos yra šios.
Benzino frakcija, surinktas nuo 40 iki 200 °C, turi angliavandenilių nuo C5H12 iki C11H24. Toliau distiliuojant išskirtą frakciją, benzino (t kip = 40–70 °C), benzino
(t kip \u003d 70–120 ° С) - aviacija, automobilis ir kt.
Pirminio benzino frakcija, surenkamas 150–250 °C temperatūroje, turi angliavandenilių nuo C8H18 iki C14H30. Pirminis benzinas naudojamas kaip kuras traktoriuose. Didelis pirminio benzino kiekis perdirbamas į benziną.
Žibalo frakcija apima angliavandenilius nuo C 12 H 26 iki C 18 H 38, kurių virimo temperatūra nuo 180 iki 300 °C. Rafinuotas žibalas naudojamas kaip kuras traktoriuose, reaktyviniuose lėktuvuose ir raketose.
Gazolio frakcija (t rulonas > 275 °C), kitaip vadinamas dyzelinis kuras.
Likučiai po aliejaus distiliavimo - kuras- yra angliavandenilių, kurių molekulėje yra daug anglies atomų (iki dešimčių). Mazutas taip pat frakcionuojamas distiliuojant sumažintu slėgiu, kad būtų išvengta skilimo. Dėl to gaukite saulės alyvos(dyzelinis kuras), tepalinės alyvos(autotraktorius, aviacija, pramonė ir kt.), petrolatumas(techninis vazelinas naudojamas metalo gaminiams tepti, siekiant apsaugoti juos nuo korozijos, išgrynintas vazelinas naudojamas kaip kosmetikos ir medicinos pagrindas). Iš kai kurių rūšių aliejaus parafino(degtukų, žvakių ir kt. gamybai). Distiliavus lakiuosius komponentus iš mazuto lieka deguto. Jis plačiai naudojamas kelių tiesimui. Be perdirbimo į tepalines alyvas, mazutas taip pat naudojamas kaip skystasis kuras katilinėse. Visiems poreikiams patenkinti neužtenka benzino, gauto distiliuojant naftą. Geriausiu atveju iš naftos galima gauti iki 20% benzino, likusi dalis – aukštai verdantys produktai. Šiuo atžvilgiu chemija susidūrė su užduotimi rasti būdų, kaip gauti benziną dideliais kiekiais. Patogus būdas buvo rastas naudojant A.M. Butlerovo sukurtą organinių junginių struktūros teoriją. Aukštai verdantys naftos distiliavimo produktai netinka naudoti kaip variklių kuras. Aukštą jų virimo temperatūrą lemia tai, kad tokių angliavandenilių molekulės yra per ilgos grandinės. Suskaidžius dideles molekules, turinčias iki 18 anglies atomų, gaunami žemai verdantys produktai, pavyzdžiui, benzinas. Tokiu būdu pasekė rusų inžinierius V.G.Šuchovas, 1891 metais sukūręs sudėtingų angliavandenilių skaidymo metodą, vėliau pavadintą krekingu (tai reiškia skilimą).

Esminis krekingo patobulinimas buvo katalizinio krekingo proceso įdiegimas praktikoje. Pirmą kartą šį procesą 1918 metais atliko N.D. Zelinskis. Katalizinis krekingas leido gauti didelio masto aviacinį benziną. Katalizinio krekingo įrenginiuose 450 °C temperatūroje, veikiant katalizatoriams, suskaidomos ilgos anglies grandinės.

Terminis ir katalizinis krekingas

Pagrindiniai naftos frakcijų perdirbimo būdai yra Skirtingos rūšys trūkinėjant. Pirmą kartą (1871–1878 m.) naftos krekingą laboratoriniu ir pusiau pramoniniu mastu atliko Sankt Peterburgo technologijos instituto darbuotojas A.A.Letniy. Pirmąjį krekingo gamyklos patentą Shukhovas pateikė 1891 m. Krekingas pramonėje buvo plačiai paplitęs nuo XX a. 2 dešimtmečio.
Krekingas yra terminis angliavandenilių ir kitų skilimas sudedamosios dalys Alyva. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis krekingo greitis ir didesnė dujų bei aromatinių medžiagų išeiga.
Krekingo naftos frakcijos, be skystų produktų, gamina itin svarbią žaliavą – dujas, kuriose yra nesočiųjų angliavandenilių (olefinų).
Yra šie pagrindiniai įtrūkimų tipai:
skystoji fazė (20–60 atm, 430–550 °C), duoda nesočiųjų ir sočiųjų benziną, benzino išeiga apie 50%, dujų 10%;
viršų(įprastas arba žemas spaudimas, 600 °C), duoda nesočiųjų aromatinių benzinų, išeiga mažesnė nei skystos fazės krekingo, susidaro daug dujų;
pirolizė aliejus (normalus arba sumažintas slėgis, 650–700 °C), duoda aromatinių angliavandenilių (pirobenzeno) mišinį, išeiga apie 15%, daugiau nei pusė žaliavos paverčiama dujomis;
destruktyvus hidrinimas (vandenilio slėgis 200–250 atm, 300–400 °C esant katalizatoriams - geležies, nikelio, volframo ir kt.), duoda ribinį benziną, kurio išeiga iki 90 %;
katalizinis krekingas (300–500 °С esant katalizatoriams - AlCl 3 , aliumosilikatams, MoS 3 , Cr 2 O 3 ir kt.), suteikia dujinius produktus ir aukštos kokybės benziną, kuriame vyrauja aromatiniai ir sotieji izostruktūros angliavandeniliai.
Technologijoje vadinamasis katalizinis reformavimas– žemos kokybės benzino pavertimas aukštos kokybės didelio oktaninio skaičiaus benzinu arba aromatiniais angliavandeniliais.
Pagrindinės krekingo reakcijos yra angliavandenilių grandinės skilimo, izomerizavimo ir ciklizacijos reakcijos. Laisvieji angliavandenilių radikalai vaidina didžiulį vaidmenį šiuose procesuose.

Kokso gamyba
ir skysto kuro gavimo problema

Atsargos akmens anglys gamtoje gerokai viršija naftos atsargas. Todėl anglys yra svarbiausia chemijos pramonės žaliava.
Šiuo metu pramonėje naudojami keli anglies perdirbimo būdai: sausa distiliacija (koksavimas, pusiau koksavimas), hidrinimas, nepilnas degimas ir kalcio karbido gamyba.

Sausas anglies distiliavimas naudojamas koksui gauti metalurgijoje arba buitinėse dujose. Koksuojant anglį gaunamas koksas, akmens anglių derva, deguto vanduo ir koksavimo dujos.
Akmens anglių degutas sudėtyje yra daug įvairių aromatinių ir kitų organinių junginių. Distiliuojant normaliu slėgiu, jis yra padalintas į keletą frakcijų. Iš akmens anglių deguto gaunami aromatiniai angliavandeniliai, fenoliai ir kt.
kokso dujos daugiausia yra metano, etileno, vandenilio ir anglies monoksido (II). Kai kurie sudeginami, kai kurie perdirbami.
Akmens anglys hidrinamas 400–600 °C temperatūroje iki 250 atm vandenilio slėgyje, esant katalizatoriui – geležies oksidams. Taip susidaro skystas angliavandenilių mišinys, kuris paprastai hidrinamas nikeliu ar kitais katalizatoriais. Žemos kokybės rudos anglys gali būti hidrintos.

Kalcio karbidas CaC 2 gaunamas iš akmens anglių (kokso, antracito) ir kalkių. Vėliau jis paverčiamas acetilenu, kuris vis plačiau naudojamas visų šalių chemijos pramonėje.

Iš OJSC Rosneft-KNOS plėtros istorijos

Gamyklos plėtros istorija yra glaudžiai susijusi su Kubano naftos ir dujų pramone.
Naftos gavybos pradžia mūsų šalyje – tolima praeitis. Dar X amžiuje. Azerbaidžanas prekiavo nafta įvairios šalys. Kubane pramoninė naftos plėtra prasidėjo 1864 m. Maykop regione. Kubos srities vadovo generolo Karmalino prašymu D. I. Mendelejevas 1880 m. pateikė nuomonę apie Kubano naftos kiekį: Ilskaja.
Pirmųjų penkerių metų planų metais buvo atlikti didelio masto žvalgybos darbai ir pradėta komercinė naftos gavyba. Susijusios naftos dujos iš dalies buvo naudojamos kaip buitinis kuras darbininkų gyvenvietėse, o didžioji dalis šio vertingo produkto buvo deginama. Kad būtų baigtas švaistymas gamtos turtai SSRS naftos pramonės ministerija 1952 m. nusprendė Afipskio kaime statyti dujų ir benzino gamyklą.
1963 m. buvo pasirašytas Afipskio dujų ir benzino gamyklos pirmojo etapo paleidimo aktas.
1964 m. pradžioje buvo pradėtas perdirbti dujų kondensatas iš Krasnodaro krašto, gaminant A-66 benziną ir dyzelinį kurą. Žaliava buvo dujos iš Kanevskio, Berezanskio, Leningrado, Maikopskio ir kitų didelių telkinių. Tobulindami gamybą gamyklos darbuotojai įsisavino aviacinio benzino B-70 ir benzino A-72 gamybą.
1970 m. rugpjūtį pradėti eksploatuoti du nauji technologiniai agregatai, skirti dujų kondensato perdirbimui su aromatinių medžiagų (benzeno, tolueno, ksileno) gamyba: antrinio distiliavimo agregatas ir katalizinio riformingo agregatas. Tuo pačiu metu buvo pastatyti valymo įrenginiai su biologiniu valymu Nuotekos ir gamyklos prekinė bazė.
1975 metais buvo pradėta eksploatuoti ksilenų gamybos gamykla, o 1978 metais – importuota tolueno demetilinimo gamykla. Gamykla tapo viena iš Minnefteprom lyderių, gaminančių aromatinius angliavandenilius chemijos pramonei.
Siekiant pagerinti įmonės valdymo struktūrą ir gamybos padalinių organizavimą 1980 m. sausio mėn. buvo įkurta gamybinė asociacija „Krasnodarnefteorgsintez“. Asociacijai priklausė trys gamyklos: Krasnodaro gamykla (veikia nuo 1922 m. rugpjūčio mėn.), Tuapse naftos perdirbimo gamykla (veikia nuo 1929 m.) ir Afipskio naftos perdirbimo gamykla (veikia nuo 1963 m. gruodžio mėn.).
1993 m. gruodį įmonė buvo reorganizuota, o 1994 m. gegužę OJSC Krasnodarnefteorgsintez pervadinta į Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

Straipsnis parengtas remiant Met S LLC. Jei jums reikia atsikratyti ketaus vonios, kriauklės ar kitų metalinių šiukšlių, geriausias sprendimas būtų kreiptis į Met C įmonę. Svetainėje, esančioje www.Metalloloms.Ru, galite, nepalikdami monitoriaus ekrano, užsisakyti metalo laužo išmontavimą ir išvežimą už nedidelę kainą. Met S įmonėje dirba tik aukštos kvalifikacijos specialistai, turintys ilgametę darbo patirtį.

Baigiasi būti

– susideda (daugiausia) iš metano ir (mažesniais kiekiais) artimiausių jo homologų – etano, propano, butano, pentano, heksano ir kt.; stebimos susijusiose naftos dujose, t. y. gamtinėse dujose, kurios gamtoje yra virš naftos arba jose ištirpusios veikiant slėgiui.

Alyva

- tai aliejinis degus skystis, susidedantis iš alkanų, cikloalkanų, arenų (vyraujantis), taip pat deguonies, azoto ir sieros turinčių junginių.

Anglis

- organinės kilmės kietojo kuro mineralas. Jame yra mažai grafito a ir daug sudėtingų ciklinių junginių, įskaitant elementus C, H, O, N ir S. Yra antracitas (beveik bevandenis), anglis (-4% drėgmės) ir rusvoji anglis (50-60% drėgmės). Koksuojant anglys paverčiamos angliavandeniliais (dujiniais, skystais ir kietaisiais) ir koksu (gana grynu grafitu).

Anglies koksavimas

Anglies kaitinimas be oro prieigos iki 900–1050 ° C sukelia jos terminį skilimą, kai susidaro lakūs produktai (akmens anglių derva, amoniako vanduo ir kokso krosnies dujos) ir kietas likutis - koksas.

Pagrindiniai produktai: koksas - 96-98% anglies; kokso krosnies dujos - 60% vandenilio, 25% metano, 7% anglies monoksido (II) ir kt.

Šalutiniai produktai: akmens anglių derva (benzenas, toluenas), amoniakas (iš kokso krosnies dujų) ir kt.

Naftos rafinavimas rektifikacijos būdu

Iš anksto išgrynintas aliejus nepertraukiamos distiliavimo kolonėlėse atmosferiniu (arba vakuuminiu) distiliavimu į frakcijas su tam tikrais virimo temperatūros intervalais.

Pagrindiniai produktai: lengvasis ir sunkusis benzinas, žibalas, gazolis, tepalinės alyvos, mazutas, derva.

Naftos rafinavimas katalizinio krekingo būdu

Žaliavos: aukštai verdančios alyvos frakcijos (žibalas, gazolis ir kt.)

Pagalbinės medžiagos: katalizatoriai (modifikuoti aliumosilikatai).

Pagrindinis cheminis procesas: 500-600 °C temperatūroje ir 5 10 5 Pa slėgyje angliavandenilių molekulės suskaidomos į smulkesnes molekules, katalizinį krekingą lydi aromatizacija, izomerizacija, alkilinimo reakcijos.

Produktai: žemos virimo temperatūros angliavandenilių mišinys (degalai, naftos chemijos žaliava).

C 16. H 34 → C 8 H 18 + C 8 H 16
C8H18 → C4H10 + C4H8
C 4 H 10 → C 2 H 6 + C 2 H 4

Ankstesnis straipsnis: Su lytimi susiję požymiai ir ligos Kitas straipsnis: Kaip gaminami viduramžių vitražai