Нүүрсний хуурай нэрэлт.

Үнэрт нүүрсустөрөгчийг голчлон нүүрсийг хуурай нэрэлтээс гаргаж авдаг. Нүүрсийг 1000-1300 0С-т агааргүй реторт буюу коксжих зууханд халаахад нүүрсний органик бодисууд задарч хатуу, шингэн, хийн бүтээгдэхүүн үүсгэдэг.

Хуурай нэрэлтийн хатуу бүтээгдэхүүн - кокс нь үнсний хольцтой нүүрстөрөгчөөс бүрдэх сүвэрхэг масс юм. Кокс нь асар их хэмжээгээр үйлдвэрлэгддэг бөгөөд хүдрээс метал (ялангуяа төмөр) үйлдвэрлэхэд бууруулагч бодис болгон металлургийн үйлдвэрт голчлон хэрэглэдэг.

Хуурай нэрэлтийн шингэн бүтээгдэхүүн нь хар наалдамхай давирхай (нүүрсний давирхай), аммиак агуулсан усан давхарга нь аммиакийн ус юм. Нүүрсний давирхайг анхны нүүрсний массын дунджаар 3% -ийг авдаг. Аммиакийн ус нь аммиакийн үйлдвэрлэлийн чухал эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Нүүрсийг хуурай нэрэх хийн бүтээгдэхүүнийг коксын хий гэж нэрлэдэг. Коксын хий нь нүүрсний агуулга, коксжих горим гэх мэтээс хамаарч өөр өөр найрлагатай байдаг. Кокс зуухны батарейнд гаргаж авсан кокс хий нь давирхай, аммиак, хөнгөн тосны уурыг барьж байдаг хэд хэдэн шингээгчээр дамждаг. Коксын хийн конденсацаар гаргаж авсан хөнгөн тос нь 60% бензол, толуол болон бусад нүүрсустөрөгчийг агуулдаг. Бензолын ихэнх хэсгийг (90% хүртэл) ийм аргаар, зөвхөн бага зэрэг - нүүрсний давирхайг фракцлах замаар олж авдаг.

Нүүрсний давирхайг боловсруулах. Нүүрсний давирхай нь өвөрмөц үнэртэй хар давирхай масстай байдаг. Одоогоор нүүрсний давирхайгаас 120 гаруй төрлийн бүтээгдэхүүн ялгаж аваад байна. Эдгээрийн дотор анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчид, түүнчлэн хүчиллэг шинж чанартай үнэрт хүчилтөрөгч агуулсан бодисууд (фенолууд), үндсэн шинж чанартай азот агуулсан бодисууд (пиридин, хинолин), хүхэр (тиофен) агуулсан бодисууд гэх мэт.

Нүүрсний давирхайг фракцийн нэрэлтэнд оруулдаг бөгөөд үүний үр дүнд хэд хэдэн фракцыг олж авдаг.

Хөнгөн тос нь бензол, толуол, ксилол болон бусад зарим нүүрсустөрөгч агуулдаг. Дунд зэргийн буюу карболын тос нь олон тооны фенол агуулдаг.

Хүнд буюу креозот тос: Хүнд газрын тосны нүүрсустөрөгчийн дотроос нафталин агуулагддаг.

Газрын тосноос нүүрсустөрөгч авах Газрын тос нь анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн үндсэн эх үүсвэрийн нэг юм. Ихэнх төрөл зүйл

тос нь маш бага хэмжээгээр агуулдаг олон тооныүнэрт нүүрсустөрөгчид. Үнэрт нүүрсустөрөгчөөр баялаг дотоодын газрын тос нь Уралын (Перм) талбайн тос юм. "Хоёрдугаар Баку" газрын тос нь 60% хүртэл үнэрт нүүрсустөрөгч агуулдаг.

Үнэрт нүүрсустөрөгчийн хомсдолоос болж одоо "тосон амтлагч" хэрэглэж байна: газрын тосны бүтээгдэхүүнийг ойролцоогоор 700 ° C температурт халааж, үүний үр дүнд үнэрт нүүрсустөрөгчийн 15-18% -ийг газрын тосны задралын бүтээгдэхүүнээс гаргаж авах боломжтой. .

32. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн синтез, физик, химийн шинж чанар

1. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн нийлэгжилт бакатализаторын дэргэд өөхний гало деривативууд (Фридел-Крафтс синтез).

2. Үнэрт хүчлийн давсны нийлэгжилт.

Ароматик хүчлүүдийн хуурай давсыг содын шохойгоор халаахад давс нь задарч нүүрсустөрөгч үүсгэдэг. Энэ арга нь өөх тосны нүүрсустөрөгчийн үйлдвэрлэлтэй төстэй юм.

3. Ацетилений нийлэгжилт. Энэ урвал нь өөх тосны нүүрсустөрөгчөөс бензолын нийлэгжилтийн жишээ болгон сонирхолтой юм.

Ацетиленийг халсан катализатороор (500 ° C-д) нэвтрүүлэхэд ацетиленийн гурвалсан холбоо тасарч, түүний гурван молекул нь нэг бензол молекул болж полимержих болно.

Физик шинж чанар Үнэрт нүүрсустөрөгч нь шингэн буюу хатуу биетүүдхамт

өвөрмөц үнэр. Молекулдаа нэгээс илүүгүй бензолын цагираг агуулсан нүүрсустөрөгч нь уснаас хөнгөн байдаг. Үнэрт нүүрсустөрөгч нь усанд бага зэрэг уусдаг.

Үнэрт нүүрсустөрөгчийн IR спектр нь үндсэндээ гурван бүсээр тодорхойлогддог.

1) C-H суналтын чичиргээний улмаас 3000 см-1 орчим;

2) 1600-1500 см-1 бүс нутаг нь анхилуун үнэрт нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгчийн бондын араг ясны чичиргээтэй холбоотой бөгөөд бүтэцээс хамааран оргил байрлалд ихээхэн ялгаатай байдаг;

3) хэв гажилттай холбоотой 900 см-1-ээс доош талбай хэлбэлзэл C-Hүнэрт цагираг.

Химийн шинж чанар химийн шинж чанарүнэрт нүүрсустөрөгчид нь

тэдгээрийн орлуулах урвалын хандлага, бензолын цөмийн өндөр хүч чадал.

Бензолын гомологууд нь молекулдаа бензолын цөм, хажуугийн гинжтэй байдаг, жишээлбэл, нүүрсустөрөгчийн C 6 H5 -C2 H5, C6 H5 бүлэг нь бензолын гол хэсэг, C2 H5 нь хажуугийн гинж юм. Үл хөдлөх хөрөнгө

Бензолын гомологуудын молекул дахь бензолын цагираг нь бензолын шинж чанарт ойртдог. Өөх тосны нүүрсустөрөгчийн үлдэгдэл болох хажуугийн хэлхээний шинж чанар нь өөх тосны нүүрсустөрөгчийн шинж чанартай ойртдог.

Бензолын нүүрсустөрөгчийн урвалыг дөрвөн бүлэгт хувааж болно.

33. Бензолын цөм дэх чиг баримжаа олгох дүрэм

Бензолын цөмд орлуулах урвалыг судлахдаа хэрэв бензолын цөмд аль хэдийн орлуулагч бүлэг байгаа бол хоёрдугаар бүлэг нь эхний орлуулагчийн шинж чанараас хамааран тодорхой байрлалд ордог болохыг тогтоожээ. Иймээс бензолын цөм дэх орлуулагч бүр тодорхой чиглүүлэгч буюу чиг баримжаатай байдаг.

Шинээр нэвтрүүлсэн орлуулагчийн байрлалд орлуулагчийн мөн чанар, өөрөөр хэлбэл идэвхтэй урвалжийн электрофил эсвэл нуклеофиль шинж чанар нөлөөлдөг. Бензолын цагираг дахь хамгийн чухал орлуулах урвалуудын дийлэнх нь электрофил орлуулах урвал (устөрөгчийн атомыг эерэг цэнэгтэй бөөмсөөр протон хэлбэрээр солих) - галогенжих, сульфонжуулах, нитратжуулах урвал гэх мэт.

Бүх орлуулагчдыг чиглүүлэх үйл ажиллагааны шинж чанараар нь хоёр бүлэгт хуваадаг.

1. Урвалын эхний төрлийн орлуулагчидэлектрофилийн орлуулалт нь дараагийн нэвтрүүлсэн бүлгүүдийг орто ба пара байрлалд шууд чиглүүлдэг.

Энэ төрлийн орлуулагчид, жишээлбэл, чиглүүлэх хүчнийхээ буурах дарааллаар байрлуулсан дараах бүлгүүд орно: -NH2, -OH, -CH3.

2. Урвал дахь хоёр дахь төрлийн орлуулагчидэлектрофилийн орлуулалт нь дараагийн танилцуулсан бүлгүүдийг мета байрлалд шууд чиглүүлдэг.

Энэ төрлийн орлуулагчид чиглүүлэх хүчнийхээ буурах дарааллаар байрлуулсан дараах бүлгүүд багтана: -NO2, -C≡N, -SO3 H.

Эхний төрлийн орлуулагчид нэг холбоог агуулдаг; Хоёрдахь төрлийн орлуулагч нь давхар эсвэл гурвалсан холбоогоор тодорхойлогддог.

Ихэнх тохиолдолд эхний төрлийн орлуулагч нь орлуулах урвалыг хөнгөвчилдөг. Жишээлбэл, бензолыг нитратжуулахын тулд төвлөрсөн азот, хүхрийн хүчлийн холимогоор халаах хэрэгтэй бол фенол C6 H5 OH амжилттай болно.

нитратыг шингэрүүлсэн азотын хүчилтэй хамт өрөөний температурорто- ба паранитрофенол үүсэхтэй хамт.

Хоёр дахь төрлийн орлуулагч нь орлуулах урвалыг бүхэлд нь саатуулдаг. Ялангуяа ortho- болон пара-байрлалыг орлуулах нь хэцүү бөгөөд мета-байрлалд орлуулах нь харьцангуй хялбар байдаг.

Одоогийн байдлаар орлуулагчдын нөлөөг эхний төрлийн орлуулагчид электрон хандивладаг (электрон өгдөг), өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн электрон үүл нь бензолын цөм рүү шилждэг бөгөөд энэ нь устөрөгчийн атомын урвалыг нэмэгдүүлдэгтэй холбоотой юм.

Цагираг дахь устөрөгчийн атомын урвалын өсөлт нь электрофил орлуулах урвалын явцыг хөнгөвчилдөг. Жишээлбэл, гидроксил байгаа үед хүчилтөрөгчийн атомын чөлөөт электронууд цагираг руу шилждэг бөгөөд энэ нь цагираг дахь электроны нягтралыг нэмэгдүүлж, орлуулагч руу орто ба пара байрлал дахь нүүрстөрөгчийн атомын электрон нягтыг нэмэгдүүлдэг. нэмэгддэг.

34. Бензолын цагирагт орлуулах дүрэм

Бензолын цагирагт орлуулах дүрмүүд нь практик ач холбогдолтой бөгөөд тэдгээр нь урвалын явцыг урьдчилан таамаглах, нэг буюу өөр хүссэн бодисыг нийлэгжүүлэх зөв замыг сонгох боломжийг олгодог.

Ароматик цуврал дахь электрофил орлуулах урвалын механизм. Орчин үеийн аргуудСудалгааны үр дүнд ароматик цувралын орлуулалтын механизмыг ихээхэн тодруулах боломжтой болсон. Сонирхолтой нь олон талаараа, ялангуяа эхний үе шатанд үнэрт цуврал дахь электрофил орлуулах механизм нь өөхний цувралд электрофил нэмэх механизмтай төстэй болсон.

Электрофилийн орлуулалтын эхний алхам бол (электрофилийн нэмэлттэй адил) p-комплекс үүсэх явдал юм. Xd+ электрофил бөөмс нь бензолын цагирагийн бүх зургаан p-электронтой холбогддог.

Хоёр дахь шат нь p-цогцолбор үүсэх явдал юм. Энэ тохиолдолд электрофил бөөмс нь зургаан p-электроноос хоёр электроныг "сугалж" энгийн ковалент холбоо үүсгэдэг. Үүссэн р-цогцолбор нь үнэрт бүтэцгүй болсон: энэ нь тогтворгүй карбокатион бөгөөд суурин бус төлөвт байгаа дөрвөн p-электрон нь нүүрстөрөгчийн таван атомын хооронд тархаж, зургаа дахь нүүрстөрөгчийн атом нь ханасан төлөвт шилждэг. Оруулсан орлуулагч X ба устөрөгчийн атом нь хавтгайд байна. хавтгайд перпендикулярзургаан гишүүнтэй бөгж. S-цогцолбор нь үүсэх, бүтэц нь хэд хэдэн аргаар, ялангуяа спектроскопоор батлагдсан завсрын бүтээгдэхүүн юм.

Электрофилийн орлуулалтын гурав дахь үе шат нь S-цогцолборыг тогтворжуулах бөгөөд энэ нь протон хэлбэрээр устөрөгчийн атомыг устгах замаар хийгддэг. Хоёр электрон үүсэхэд оролцдог S-N холболтууд, протоныг зайлуулсны дараа таван нүүрстөрөгчийн атомын дөрвөн делокализаторын электронтой хамт орлуулсан бензолын ердийн тогтвортой үнэрт бүтцийг өгнө. Энэ тохиолдолд катализаторын үүрэг (ихэвчлэн A 1 Cl3).

Уг процесс нь электрофил орлуулах урвалд ордог эерэг цэнэгтэй бөөмс үүсэх замаар галоалкилийн туйлшралыг бэхжүүлэхээс бүрдэнэ.

Нэмэх урвал Бензолын нүүрсустөрөгч нь маш хэцүү урвалд ордог

бромын ус болон KMnO4-ийн уусмалаар өнгө арилгана. Гэсэн хэдий ч тусгай урвалын нөхцөлд

холболт хийх боломжтой хэвээр байна. 1. Галогенийн нэмэлт.

Энэ урвал дахь хүчилтөрөгч нь сөрөг катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг: түүний дэргэд урвал явагдахгүй. Катализаторын дэргэд устөрөгчийг нэмэх:

C6 H6 + 3H2 → C6 H12

2. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн исэлдэлт.

Бензол өөрөө исэлдэлтэнд онцгой тэсвэртэй - парафинуудаас илүү тэсвэртэй. Бензолын гомологууд дээр энергийн исэлдүүлэгч бодис (хүчиллэг орчинд KMnO4 гэх мэт) үйлчилснээр бензолын цөм исэлддэггүй, харин хажуугийн хэлхээ нь үнэрт хүчил үүсэх исэлдэлтэнд ордог.

1. байгалийн булагнүүрсустөрөгч: хий, газрын тос, нүүрс. Тэдний боловсруулалт ба практик хэрэглээ.

Нүүрс устөрөгчийн байгалийн гол эх үүсвэр нь газрын тос, байгалийн болон холбогдох нефтийн хий, нүүрс юм.

Байгалийн ба холбогдох нефтийн хий.

Байгалийн хий нь хийн холимог бөгөөд гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь метан, үлдсэн хэсэг нь этан, пропан, бутан, бага хэмжээний хольц - азот, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV), хүхэрт устөрөгч, усны уур юм. Үүний 90% нь түлш, үлдсэн 10% нь химийн үйлдвэрийн түүхий эд болгон ашигладаг: устөрөгч, этилен, ацетилен, хөө тортог, төрөл бүрийн хуванцар, эм гэх мэт.

Холбогдох нефтийн хий нь мөн байгалийн хий боловч газрын тостой хамт үүсдэг - энэ нь газрын тосны дээр байрладаг эсвэл даралтын дор уусдаг. Холбогдох хий нь 30-50% метан агуулдаг бол үлдсэн хэсэг нь түүний гомологууд: этан, пропан, бутан болон бусад нүүрсустөрөгчид юм. Үүнээс гадна байгалийн хийтэй ижил хольцыг агуулдаг.

Холбогдох хийн гурван хэсэг:

1. Бензин; хөдөлгүүрийн ажиллагааг сайжруулахын тулд бензинд нэмдэг;

2. Пропан-бутан хольц; гэр ахуйн түлш болгон ашигладаг;

3. Хуурай хий; ацилен, устөрөгч, этилен болон бусад бодисыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээрээс эргээд резин, хуванцар, спирт, органик хүчил гэх мэтийг үйлдвэрлэдэг.

Газрын тос.

Тос нь шар эсвэл цайвар хүрэнээс хар хүртэл өвөрмөц үнэртэй тослог шингэн юм. Энэ нь уснаас хөнгөн бөгөөд бараг уусдаггүй. Газрын тос нь бусад бодисуудтай холилдсон 150 орчим нүүрсустөрөгчийн холимог тул тодорхой буцалгах цэггүй байдаг.

Үйлдвэрлэсэн газрын тосны 90 хувийг төрөл бүрийн шатах тослох материал үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашигладаг. Үүний зэрэгцээ газрын тос нь химийн үйлдвэрийн үнэ цэнэтэй түүхий эд юм.

Газрын хэвлийгээс гаргаж авсан тосыг би түүхий гэж нэрлэдэг. Түүхий тосыг хэрэглэдэггүй, боловсруулдаг. Түүхий тосыг хий, ус, механик хольцоос цэвэршүүлж, дараа нь фракцийн нэрэлтэнд оруулна.

Нэрэх нь хольцыг буцалгах цэгүүдийн ялгаан дээр үндэслэн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэг буюу фракц болгон хуваах үйл явц юм.

Газрын тосыг нэрэх явцад газрын тосны бүтээгдэхүүний хэд хэдэн фракцыг тусгаарладаг.

1. Хийн фракц (tboil = 40 ° C) нь хэвийн ба салаалсан алкануудыг агуулдаг CH4 - C4H10;

2. Бензиний фракц (tboil = 40 - 200 ° C) нүүрсустөрөгч агуулсан C 5 H 12 - C 11 H 24; дахин нэрэх үед бага температурт буцалгаж, хольцоос цайвар газрын тосны бүтээгдэхүүн ялгардаг: нефтийн эфир, нисэхийн болон моторын бензин;

3. Нафта фракц (хүнд бензин, буцлах цэг = 150 - 250 ° C), трактор, дизель зүтгүүр, ачааны машинд түлш болгон ашигладаг C 8 H 18 - C 14 H 30 найрлагатай нүүрсустөрөгчийг агуулдаг;

4. Керосин фракц (tboil = 180 - 300 ° C) найрлагад C 12 H 26 - C 18 H 38 нүүрсустөрөгч орно; тийрэлтэт онгоц, пуужингийн түлш болгон ашигладаг;

5. Хийн тосыг (tboil = 270 - 350 ° C) дизель түлш болгон ашиглаж, их хэмжээгээр хагардаг.

Фракцуудыг нэрсний дараа харанхуй наалдамхай шингэн үлддэг - түлшний тос. Нарны тос, вазелин, парафин зэргийг түлшний тосоос тусгаарладаг. Түлшний тосыг нэрэхээс гарсан үлдэгдэл нь давирхай бөгөөд үүнийг зам барилгын материалын үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Дахин боловсруулахГазрын тос нь химийн процесс дээр суурилдаг:

1. Хагарал - том нүүрсустөрөгчийн молекулуудыг жижиг хэсгүүдэд хуваах. Одоогийн байдлаар илүү түгээмэл тохиолддог дулааны болон катализаторын хагарлыг ялгах.

2. Реформинг (ароматизаци) гэдэг нь алкан ба циклоалканыг анхилуун үнэрт бодис болгон хувиргах явдал юм. Энэ процесс нь катализаторын оролцоотойгоор өндөр даралттай бензинийг халаах замаар хийгддэг. Реформинг нь бензиний фракцаас анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийг олж авахад хэрэглэгддэг.

3. Нефтийн бүтээгдэхүүний пиролиз нь нефтийн бүтээгдэхүүнийг 650 - 800 ° C-ийн температурт халаах замаар явагддаг бөгөөд гол урвалын бүтээгдэхүүн нь ханаагүй хий, үнэрт нүүрсустөрөгч юм.

Газрын тос нь зөвхөн түлш төдийгүй олон тооны органик бодис үйлдвэрлэх түүхий эд юм.

Нүүрс.

Мөн нүүрс бол эрчим хүчний эх үүсвэр, химийн үнэт түүхий эд юм. Нүүрсний найрлага нь голчлон органик бодис, түүнчлэн шатаах үед үнс үүсгэдэг ус, эрдэс бодис юм.

Нүүрс боловсруулах нэг хэлбэр нь коксжих явдал юм - энэ нь нүүрсийг агаарт нэвтрэхгүйгээр 1000 хэм хүртэл халаах үйл явц юм. Нүүрсийг коксжуулах ажлыг коксын зууханд хийдэг. Кокс нь бараг цэвэр нүүрстөрөгчөөс бүрддэг. Металлургийн үйлдвэрүүдэд гахайн төмрийн тэсэлгээний үйлдвэрлэлд бууруулагч бодис болгон ашигладаг.

Конденсацийн үед дэгдэмхий бодисууд нүүрсний давирхай (олон төрлийн органик бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь анхилуун үнэрт байдаг), аммиакийн ус (аммиак, аммонийн давс агуулсан) ба коксын хий (аммиак, бензол, устөрөгч, метан, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II), этилен агуулсан). , азот болон бусад бодис).

Нүүрс устөрөгчийн хамгийн чухал эх үүсвэр нь байгалийн болон холбогдох нефтийн хий, газрын тос, нүүрс юм.

Нөөцөөр Байгалийн хийдэлхийд нэгдүгээрт манай улс багтдаг. Байгалийн хий нь бага молекул жинтэй нүүрсустөрөгч агуулдаг. Энэ нь дараахь ойролцоо найрлагатай (эзэлхүүнээр): 80-98% метан, хамгийн ойрын гомологуудын 2-3% - этан, пропан, бутан ба бага хэмжээний хольц - устөрөгчийн сульфид H 2 S, азот N 2, сайн хий. , нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV ) CO 2 ба усны уур H 2 O . Хийн найрлага нь талбай тус бүрийн онцлогтой. Дараахь загвар байдаг: нүүрсустөрөгчийн харьцангуй молекул жин өндөр байх тусам байгалийн хийд агуулагдах хэмжээ бага байна.

Байгалийн хий нь өндөр илчлэг (1м 3 шаталтанд 54,400 кЖ хүртэл ялгардаг) хямд түлш болгон өргөн хэрэглэгддэг. Энэ бол нэг юм хамгийн сайн үзэл бодолахуйн болон үйлдвэрлэлийн хэрэгцээний түлш . Үүнээс гадна байгалийн хий нь химийн үйлдвэрийн үнэ цэнэтэй түүхий эд юм: ацетилен, этилен, устөрөгч, хөө тортог, төрөл бүрийн хуванцар, цууны хүчил, будагч бодис, эм болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх.

Холбогдох нефтийн хийгазрын тостой хамт ордод байдаг: тэдгээр нь түүнд ууссан бөгөөд газрын тосны дээгүүр байрлаж, хийн "таг" үүсгэдэг. Газрын гадарга дээр газрын тос гаргаж авахдаа даралт огцом уналтаас болж хий нь түүнээс тусгаарлагддаг. Өмнө нь дагалдах хийг ашигладаггүй, газрын тос олборлох явцад шатаадаг байсан. Одоогоор тэдгээрийг барьж аваад түлш, химийн үнэт түүхий эд болгон ашиглаж байна. Холбогдох хий нь байгалийн хийтэй харьцуулахад метан бага, харин этан, пропан, бутан, илүү их нүүрсустөрөгч агуулдаг. Нэмж дурдахад тэдгээр нь байгалийн хийтэй ижил хольцыг агуулдаг: H 2 S, N 2, сайн хий, H 2 O уур, CO 2 . Тусдаа нүүрсустөрөгчийг (этан, пропан, бутан гэх мэт) холбогдох хийнээс гаргаж авдаг бөгөөд тэдгээрийн боловсруулалт нь усгүйжүүлэх замаар ханаагүй нүүрсустөрөгчийг авах боломжтой болгодог - пропилен, бутилен, бутадиен, үүнээс резин, хуванцарыг нэгтгэдэг. Пропан ба бутан (шингэрүүлсэн хий) холимогийг ахуйн түлш болгон ашигладаг. Хөдөлгүүрийг асаахад түлшийг илүү сайн асаахын тулд байгалийн бензинийг (пентан ба гексаны холимог) бензинд нэмэлт болгон ашигладаг. Нүүрс устөрөгчийн исэлдэлт нь органик хүчил, спирт болон бусад бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг.

Газрын тос- өвөрмөц үнэртэй хар хүрэн эсвэл бараг хар өнгөтэй тослог шатамхай шингэн. Энэ нь уснаас хөнгөн (= 0.73-0.97 г / см 3), усанд бараг уусдаггүй. Найрлагын хувьд газрын тос нь янз бүрийн молекул жинтэй нүүрсустөрөгчийн цогц холимог тул тодорхой буцалгах цэггүй байдаг.

Газрын тос нь ихэвчлэн шингэн нүүрсустөрөгчөөс бүрддэг (хатуу ба хийн нүүрсустөрөгчид тэдгээрт уусдаг). Ихэвчлэн эдгээр нь алканууд (ихэвчлэн хэвийн бүтэцтэй), циклоалканууд ба аренууд бөгөөд янз бүрийн талбайн тос дахь харьцаа нь харилцан адилгүй байдаг. Уралын тос нь илүү олон арен агуулдаг. Газрын тос нь нүүрсустөрөгчөөс гадна хүчилтөрөгч, хүхэр, азот агуулдаг органик нэгдлүүд.

Түүхий тосыг ихэвчлэн ашигладаггүй. Газрын тосноос техникийн үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн авахын тулд түүнийг боловсруулдаг.

Анхдагч боловсруулалттос нь түүний нэрэлтээс бүрддэг. Холбогдох хийг салгасны дараа нэрэхийг боловсруулах үйлдвэрт хийдэг. Газрын тосыг нэрэх явцад цайвар тосны бүтээгдэхүүнийг олж авдаг.

бензин ( т kip \u003d 40-200 ° С) нүүрсустөрөгч агуулсан С 5 -С 11,

нафта ( т kip \u003d 150–250 ° С) нүүрсустөрөгч агуулсан С 8 -С 14,

керосин ( т kip \u003d 180–300 ° С) нүүрсустөрөгч агуулсан С 12 -С 18,

хийн тос ( т kip > 275 °C),

үлдсэн хэсэгт нь наалдамхай хар шингэн - мазут.

Газрын тос нь цаашдын боловсруулалтанд ордог. Энэ нь багассан даралтын дор нэрсэн (задрахаас сэргийлж) болон тосолгооны тосыг тусгаарладаг: ээрэх, хөдөлгүүр, цилиндр гэх мэт Газрын тосны вазелин, парафиныг зарим төрлийн газрын тосны мазутаас тусгаарладаг. Хэсэгчилсэн исэлдүүлсний дараа нэрэх шатах тослох материалын үлдэгдэл - давирхайг асфальт үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Газрын тос боловсруулах гол сул тал бол бензиний бага гарц (20% -иас ихгүй) юм.

Газрын тосны нэрэх бүтээгдэхүүн нь янз бүрийн хэрэглээтэй байдаг.

Бензиннисэх болон автомашины түлш болгон их хэмжээгээр ашигладаг. Энэ нь ихэвчлэн молекулуудад дунджаар 5-9 С атом агуулсан нүүрсустөрөгчөөс бүрддэг. НафтаЭнэ нь тракторын түлш, түүнчлэн будаг, лакны үйлдвэрт уусгагч болгон ашигладаг. Их хэмжээгээр бензин болгон боловсруулдаг. КеросинЭнэ нь трактор, тийрэлтэт онгоц, пуужингийн түлш болон дотоодын хэрэгцээнд ашиглагддаг. нарны тос - хийн тос- моторын түлш болгон ашигладаг, мөн тосолгооны тос- тосолгооны механизмд зориулагдсан. Газрын тосанагаах ухаанд хэрэглэдэг. Энэ нь шингэн ба хатуу нүүрсустөрөгчийн холимогоос бүрдэнэ. Парафинөндөр карбоксилын хүчлийг олж авах, шүдэнз, харандаа үйлдвэрлэхэд мод шингээх, лаа, гутлын будаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ нь хатуу нүүрсустөрөгчийн холимогоос бүрдэнэ. түлшний тостосолгооны тос, бензин болгон боловсруулахаас гадна бойлерийн шингэн түлш болгон ашигладаг.

At хоёрдогч боловсруулах аргуудгазрын тос нь түүний найрлагыг бүрдүүлдэг нүүрсустөрөгчийн бүтцийн өөрчлөлт юм. Эдгээр аргуудын дотроос бензиний гарцыг (65-70% хүртэл) нэмэгдүүлэхийн тулд хийгддэг газрын тосны нүүрсустөрөгчийн хагарал маш чухал юм.

Хагарах- газрын тосонд агуулагдах нүүрсустөрөгчийг хуваах үйл явц бөгөөд үүний үр дүнд молекул дахь цөөн тооны С атом бүхий нүүрсустөрөгч үүсдэг. Хагарлын хоёр үндсэн төрөл байдаг: дулааны болон катализатор.

Дулааны хагаралтүүхий эдийг (түлшний тос гэх мэт) 470-550 ° C температурт, 2-6 МПа даралтаар халаах замаар гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд олон тооны С атом бүхий нүүрсустөрөгчийн молекулууд нь ханасан ба ханаагүй нүүрсустөрөгчийн аль алиных нь бага тооны атом бүхий молекулуудад хуваагдана. Жишээлбэл:

(радикал механизм),

Ийм байдлаар голчлон автомашины бензинийг авдаг. Газрын тосны олборлолт нь 70% хүрдэг. Дулааны хагарлыг 1891 онд Оросын инженер В.Г.Шухов нээсэн.

катализаторын хагаралкатализаторын (ихэвчлэн алюминосиликатууд) 450-500 ° C температурт явагддаг. агаарын даралт. Ийм байдлаар агаарын тээврийн бензинийг 80 хүртэлх хувийн гарцтай гаргаж авдаг. Энэ төрлийн хагарал нь газрын тосны керосин, хийн тосны фракцуудад голчлон өртдөг. Каталитик хагарлын үед задралын урвалын хамт изомержих урвал явагдана. Сүүлчийн үр дүнд молекулуудын салаалсан нүүрстөрөгчийн араг яс бүхий ханасан нүүрсустөрөгчид үүсдэг бөгөөд энэ нь бензиний чанарыг сайжруулдаг.

Каталитик крекингтэй бензин илүү их байдаг өндөр чанартай. Үүнийг олж авах үйл явц нь дулааны энерги бага зарцуулж, илүү хурдан явагддаг. Түүнчлэн, органик нийлэгжилтэд маш их ач холбогдолтой каталитик хагарлын үед харьцангуй олон салаалсан гинжин нүүрсустөрөгч (изо нэгдэл) үүсдэг.

At т= 700 ° C ба түүнээс дээш температурт пиролиз үүсдэг.

Пиролиз- өндөр температурт агаар нэвтрэхгүйгээр органик бодисын задрал. Газрын тосны пиролизийн үед гол урвалын бүтээгдэхүүн нь ханаагүй хийн нүүрсустөрөгч (этилен, ацетилен) ба үнэрт нүүрсустөрөгчид - бензол, толуол гэх мэт Газрын тосны пиролиз нь анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийг олж авах хамгийн чухал арга замуудын нэг тул энэ процессыг ихэвчлэн газрын тосны үнэрт бодис гэж нэрлэдэг.

Үнэртлэх- алкан ба циклоалканыг арен болгон хувиргах. Нефтийн бүтээгдэхүүний хүнд хэсгүүдийг катализаторын (Pt эсвэл Mo) дэргэд халаахад нэг молекулд 6-8 С атом агуулсан нүүрсустөрөгчийг үнэрт нүүрсустөрөгчид хувиргадаг. Эдгээр процессууд нь шинэчлэл хийх (бензинийг шинэчлэх) үед тохиолддог.

Шинэчлэх- энэ бол катализаторын дэргэд халаасны үр дүнд хийгддэг бензинийг үнэртүүлэх явдал юм, жишээлбэл, Pt. Ийм нөхцөлд алкан ба циклоалканууд нь үнэрт нүүрсустөрөгч болж хувирдаг бөгөөд үүний үр дүнд бензиний октаны тоо мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Ароматжуулалт нь газрын тосны бензиний фракцаас бие даасан үнэрт нүүрсустөрөгч (бензол, толуол) авахад ашиглагддаг.

AT өнгөрсөн жилгазрын тосны нүүрсустөрөгчийг химийн түүхий эдийн эх үүсвэр болгон өргөн ашигладаг. Өөр өөр арга замуудТэдгээрээс хуванцар, синтетик нэхмэл утас, нийлэг резин, спирт, хүчил, синтетик угаалгын нунтаг, тэсрэх бодис, пестицид, синтетик өөх тос гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай бодисуудыг гаргаж авдаг.

Нүүрсбайгалийн хий, газрын тостой адил эрчим хүчний эх үүсвэр, химийн үнэ цэнэтэй түүхий эд юм.

Нүүрс боловсруулах үндсэн арга нь коксжих(хуурай нэрэх). Коксжих явцад (агаар нэвтрэхгүйгээр 1000 ° С - 1200 ° С хүртэл халаах) янз бүрийн бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг: кокс, нүүрсний давирхай, давирхай ус, коксын хий (схем).

Схем

Металлургийн үйлдвэрүүдэд төмрийн үйлдвэрлэлд коксыг бууруулагч болгон ашигладаг.

Нүүрсний давирхай нь анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн эх үүсвэр болдог. Энэ нь цэвэршүүлэх нэрэлтэд өртөж, бензол, толуол, ксилол, нафталин, түүнчлэн фенол, азот агуулсан нэгдлүүд гэх мэтийг олж авдаг.

Давирхайтай уснаас аммиак, аммонийн сульфат, фенол гэх мэтийг авдаг.

Кокс зуухны хий нь коксын зуухыг халаахад хэрэглэгддэг (1 м 3 талбайг шатаахад ойролцоогоор 18,000 кЖ ялгардаг) боловч голчлон химийн боловсруулалт хийдэг. Тиймээс аммиакийн нийлэгжилтэнд зориулж устөрөгчийг гаргаж авдаг бөгөөд дараа нь азотын бордоо, мөн метан, бензол, толуол, аммонийн сульфат, этилен үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Зорилтот.Органик нэгдлүүдийн байгалийн эх үүсвэр, тэдгээрийн боловсруулалтын талаархи мэдлэгийг нэгтгэх; нефтийн хими, кокс химийн салбарыг хөгжүүлэх ололт амжилт, хэтийн төлөв, тэдгээрийн улс орны техникийн дэвшилд гүйцэтгэх үүргийг харуулах; хийн үйлдвэрлэлийн талаархи эдийн засгийн газарзүйн хичээлээс мэдлэгээ гүнзгийрүүлэх, орчин үеийн чиглэлүүдхий боловсруулах, түүхий эд, эрчим хүчний асуудал; сурах бичиг, лавлагаа, шинжлэх ухааны түгээмэл уран зохиолтой ажиллахад бие даасан байдлыг хөгжүүлэх.

ТӨЛӨВЛӨГӨӨ

Нүүрс устөрөгчийн байгалийн эх үүсвэр. Байгалийн хий. Холбогдох нефтийн хий.
Газрын тос, газрын тосны бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн хэрэглээ.
Дулааны болон катализаторын хагарал.
Кокс үйлдвэрлэл, шингэн түлш авах асуудал.
Роснефть-КНОС ХК-ийн хөгжлийн түүхээс.
Үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал. Үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүн.
Химийн лабораторитой харилцах.
Аюулгүй байдал орчинүйлдвэрт.
Ирээдүйн үйлдвэрийн төлөвлөгөө.

Нүүрс устөрөгчийн байгалийн эх үүсвэр.
Байгалийн хий. Холбогдох нефтийн хий

Агуугийн өмнө Эх орны дайнаж үйлдвэрийн нөөц Байгалийн хийКарпатын бүс нутаг, Кавказ, Волга, Хойд хэсэгт (Коми АССР) алдартай байсан. Байгалийн хийн нөөцийг судлах нь зөвхөн газрын тосны хайгуултай холбоотой байв. Аж үйлдвэрийн байгалийн хийн нөөц 1940 онд 15 тэрбум м 3 байв. Дараа нь Хойд Кавказ, Закавказ, Украйн, Волга, Төв Азид хийн ордуудыг илрүүлсэн. Баруун Сибирьгэх мэт Алс Дорнод. Дээр
1976 оны 1-р сарын 1-нд байгалийн хийн хайгуулын нөөц 25.8 их наяд м 3, үүний 4.2 их наяд м 3 (16.3%) нь ЗХУ-ын Европын хэсэгт, 21.6 их наяд м 3 (83.7%), түүний дотор.
18.2 их наяд м 3 (70.5%) - Сибирь ба Алс Дорнодод, 3.4 их наяд м 3 (13.2%) - Төв Ази, Казахстанд. 1980 оны 1-р сарын 1-ний байдлаар байгалийн хийн боломжит нөөц 80-85 их наяд м 3, хайгуулын хувьд 34.3 их наяд м 3 байна. Түүгээр ч зогсохгүй тус улсын зүүн хэсэгт ордууд илэрсэнтэй холбоотойгоор нөөц нэмэгдсэн - хайгуулын нөөц ойролцоогоор ойролцоогоор
30.1 их наяд м 3 байгаа нь бүх холбооны 87.8% байв.
Өнөөдөр Орос улс дэлхийн байгалийн хийн нөөцийн 35 хувийг эзэмшдэг бөгөөд энэ нь 48 их наяд м 3 гаруй юм. Орос ба ТУХН-ийн орнуудад байгалийн хийн үүсэх гол бүсүүд (талбарууд):

Баруун Сибирийн газрын тос, байгалийн хийн муж:
Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье, Надымское, Тазовское – Ямало-Ненецкийн автономит тойрог;
Покромское, Игримское - Березовская хий агуулсан бүс нутаг;
Мелджинское, Лугинецкое, Усть-Силгинское - Васюган хий агуулсан бүс.
Волга-Урал газрын тос, байгалийн хийн муж:
Хамгийн чухал нь Тиман-Печора газрын тос, байгалийн хийн бүс дэх Вуктилское юм.
Төв Ази, Казахстан:
Төв Азид хамгийн чухал нь Ферганын хөндийн Газли юм;
Кызылкум, Байрам-Али, Дарваза, Ачак, Шатлык.
Хойд Кавказ ба Транскавказ:
Карадаг, Дуванный - Азербайжан;
Дагестан гэрэл - Дагестан;
Северо-Ставропольское, Пелагиадинское - Ставрополь хязгаар;
Ленинградское, Майкопское, Старо-Минское, Березанское - Краснодар хязгаар.

Түүнчлэн байгалийн хийн ордуудыг Украин, Сахалин, Алс Дорнодод мэддэг.
Байгалийн хийн нөөцийн хувьд Баруун Сибирь (Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье) ялгардаг. Энд байгаа аж үйлдвэрийн нөөц 14 их наяд м 3 хүрдэг. Ямал хийн конденсат ордууд (Бованенковское, Крузенштернское, Харасавейское гэх мэт) одоо онцгой ач холбогдолтой болж байна. Тэдгээрийн үндсэн дээр Ямал-Европ төсөл хэрэгжиж байна.
Байгалийн хийн үйлдвэрлэл нь өндөр төвлөрсөн бөгөөд хамгийн том, хамгийн ашигтай орд газруудад төвлөрдөг. Зөвхөн таван орд болох Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье, Оренбургское нь Оросын бүх аж үйлдвэрийн нөөцийн 1/2-ыг агуулдаг. Медвежийн нөөцийг 1.5 их наяд м 3, Уренгойн нөөцийг 5 их наяд м 3 гэж тооцдог.
Дараагийн онцлог нь байгалийн хийн үйлдвэрлэлийн талбайн динамик байршил бөгөөд энэ нь тодорхойлсон нөөцийн хил хязгаарыг хурдацтай өргөжүүлэх, түүнчлэн бүтээн байгуулалтад оролцох харьцангуй хялбар, хямд байдлаар тайлбарлагддаг. Богино хугацаанд байгалийн хий олборлох гол төвүүд Волга мужаас Украин, Хойд Кавказ руу нүүв. Баруун Сибирь, Төв Ази, Урал, Хойд дахь ордуудын ашиглалтын улмаас нутаг дэвсгэрийн цаашдын шилжилт бий болсон.

Орос улсад ЗХУ задран унасны дараа байгалийн хийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ буурсан. Бууралт гол төлөв Хойд эдийн засгийн бүс нутагт (1990 онд 8 тэрбум м3, 1994 онд 4 тэрбум м3), Уралд (43 тэрбум м3 ба 35 тэрбум м3 ба
555 тэрбум м 3 ), Хойд Кавказад (6 ба 4 тэрбум м 3 ). Ижил мөрний бүс (6 тэрбум см) болон Алс Дорнодын эдийн засгийн бүс нутагт байгалийн хийн үйлдвэрлэл ижил түвшинд хэвээр байна.
1994 оны сүүлчээр үйлдвэрлэлийн түвшин өсөх хандлагатай байсан.
Хуучин ЗХУ-ын бүрэлдэхүүнд байсан бүгд найрамдах улсуудаас Оросын Холбооны Улсхамгийн их хий өгдөг бол хоёрдугаарт Туркменистан (1/10-аас дээш), Узбекистан, Украин удаалжээ.
Дэлхийн далайн тавиур дээр байгалийн хий олборлох нь онцгой ач холбогдолтой юм. 1987 онд далайн эрэг дээрх 12.2 тэрбум м 3 буюу тус улсад олборлосон хийн 2 орчим хувийг үйлдвэрлэжээ. Холбогдох хийн олборлолт мөн онд 41.9 тэрбум шоо метр болжээ. Олон газар нутгийн хувьд хийн түлшний нөөцийн нэг нь нүүрс, занарыг хийжүүлэх явдал юм. Нүүрсийг далд хийжүүлэх ажлыг Донбасс (Лысичанск), Кузбасс (Киселевск), Москвагийн сав газарт (Тула) явуулдаг.
Байгалийн хий нь Оросын гадаад худалдааны чухал экспортын бүтээгдэхүүн байсаар ирсэн.
Байгалийн хийн боловсруулах гол төвүүд нь Урал (Оренбург, Шкапово, Алметьевск), Баруун Сибирь (Нижневартовск, Сургут), Волга муж (Саратов), Хойд Кавказ (Грозный) болон бусад байгалийн хийд байрладаг. агуулсан мужууд. Хий боловсруулах үйлдвэрүүд нь түүхий эдийн эх үүсвэр болох ордууд, том хий дамжуулах хоолойд чиглэдэг болохыг тэмдэглэж болно.
Байгалийн хийн хамгийн чухал хэрэглээ бол түлш юм. Сүүлийн үедулсын түлшний балансад байгалийн хийн эзлэх хувь нэмэгдэх хандлагатай байна.

Метан өндөр агууламжтай хамгийн үнэ цэнэтэй байгалийн хий бол Ставрополь (97.8% CH 4), Саратов (93.4%), Уренгой (95.16%) юм.
Манай гараг дээрх байгалийн хийн нөөц маш том (ойролцоогоор 1015 м 3). Орос улсад Баруун Сибирь, Волга-Уралын сав газар, Хойд Кавказад байрладаг 200 гаруй ордыг мэддэг. Орос улс байгалийн хийн нөөцөөрөө дэлхийд нэгдүгээрт ордог.
Байгалийн хий бол хамгийн үнэ цэнэтэй түлш юм. Хий шатаах үед их хэмжээний дулаан ялгардаг тул уурын зуух, домен зуух, ил зуух, шил хайлуулах зууханд эрчим хүчний хэмнэлттэй, хямд түлш болдог. Үйлдвэрлэлд байгалийн хийг ашиглах нь хөдөлмөрийн бүтээмжийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Байгалийн хий нь химийн үйлдвэрлэлийн түүхий эдийн эх үүсвэр юм: ацетилен, этилен, устөрөгч, хөө тортог, төрөл бүрийн хуванцар, цууны хүчил, будагч бодис, эм болон бусад бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл.

Холбогдох нефтийн хий- энэ нь газрын тостой хамт оршдог хий бөгөөд газрын тосонд уусдаг бөгөөд түүн дээр байрладаг бөгөөд даралтын дор "хийн таг" үүсгэдэг. Худагнаас гарах үед даралт буурч, холбогдох хий нь газрын тосоос тусгаарлагддаг. Энэ хийг урьд нь ашиглаагүй, зүгээр л шатаасан. Одоогоор барьж аваад түлш, химийн үнэт түүхий эд болгон ашиглаж байна. Холбогдох хийг ашиглах боломжууд нь байгалийн хийтэй харьцуулахад илүү өргөн байдаг. Тэдний найрлага нь илүү баялаг юм. Холбогдох хий нь байгалийн хийтэй харьцуулахад бага метан агуулдаг боловч тэдгээр нь метан гомологийг илүү ихээр агуулдаг. Холбогдох хийг илүү оновчтой ашиглахын тулд илүү нарийн найрлагатай холимогт хуваадаг. Салгасны дараа хийн бензин, пропан, бутан, хуурай хий гаргаж авдаг. Бие даасан нүүрсустөрөгчийг мөн гаргаж авдаг - этан, пропан, бутан болон бусад. Тэдгээрийг усгүйжүүлэх замаар ханаагүй нүүрсустөрөгчийг олж авдаг - этилен, пропилен, бутилен гэх мэт.

Газрын тос, газрын тосны бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн хэрэглээ

Тос нь хурц үнэртэй тослог шингэн юм. Энэ нь олон газраас олддог бөмбөрцөг, янз бүрийн гүнд сүвэрхэг чулуулгийг шингээх.
Ихэнх эрдэмтдийн үзэж байгаагаар газрын тос нь урьд өмнө дэлхий дээр амьдарч байсан ургамал, амьтдын геохимийн хувьд өөрчлөгдсөн үлдэгдэл юм. Газрын тосны органик гарал үүслийн тухай энэ онолыг газрын тос нь зарим азотын бодисууд - ургамлын эдэд агуулагдах бодисын задралын бүтээгдэхүүнүүд агуулдаг гэсэн баримтаар нотлогддог. Газрын тосны органик бус гарал үүслийн тухай онолууд бас байдаг: дэлхийн бөмбөрцгийн давхарга дахь усны халуун металлын карбидууд (нүүрстөрөгчтэй металлын нэгдлүүд) дээр үйлчилсний үр дүнд үүсдэг, дараа нь нөлөөн дор үүссэн нүүрсустөрөгчид өөрчлөгддөг. өндөр температур, өндөр даралт, металл, агаар, устөрөгч зэрэгт өртөх.
Үйлдвэрлэлийн явцад газрын тос агуулсан тогтоцоос дэлхийн царцдасзаримдаа хэдэн километрийн гүнд газрын тос нь хийн даралтын дор гадаргуу дээр гарч ирдэг, эсвэл шахдаг.

Өнөөдөр газрын тосны салбар бол өөрийн хууль тогтоомжийн дагуу амьдарч, хөгжиж буй үндэсний эдийн засгийн томоохон цогцолбор юм. Өнөөдөр газрын тос нь улсын эдийн засагт ямар ач холбогдолтой вэ? Газрын тос нь синтетик резин, спирт, полиэтилен, полипропилен, төрөл бүрийн хуванцар, тэдгээрээс бэлэн бүтээгдэхүүн, хиймэл даавуу үйлдвэрлэхэд нефть химийн түүхий эд юм; моторын түлш (бензин, керосин, дизель болон онгоцны түлш), тос, тосолгооны материал, түүнчлэн бойлер, зуухны түлш (мазут) үйлдвэрлэх эх үүсвэр; барилгын материал(битум, давирхай, асфальт); малын тэжээлд түүний өсөлтийг өдөөх нэмэлт бодис болгон ашигладаг олон тооны уургийн бэлдмэлүүдийг авах түүхий эд.
Газрын тос бол биднийх үндэсний баялаг, улс орны хүч чадлын эх үүсвэр, эдийн засгийн үндэс. ОХУ-ын газрын тосны цогцолборт 148 мянган газрын тосны цооног, 48.3 мянган км газрын тосны гол хоолой, жилд 300 сая тонн гаруй газрын тос боловсруулах хүчин чадалтай 28 газрын тос боловсруулах үйлдвэр, түүнчлэн бусад олон тооны үйлдвэрлэлийн байгууламжууд багтдаг.
Газрын тосны үйлдвэр, түүний үйлчилгээний салбаруудад 900 мянга орчим хүн, тэр дундаа шинжлэх ухаан, шинжлэх ухааны үйлчилгээний салбарт 20 мянга орчим хүн ажиллаж байна.
Сүүлийн хэдэн арван жилд нүүрсний салбарын эзлэх хувь буурч, газрын тос, байгалийн хийн олборлох, боловсруулах үйлдвэрлэлийн өсөлттэй холбоотойгоор түлшний үйлдвэрлэлийн бүтцэд үндсэн өөрчлөлтүүд гарсан. Хэрэв 1940 онд тэдгээр нь 20.5% байсан бол 1984 онд ашигт малтмалын түлшний нийт үйлдвэрлэлийн 75.3% байв. Одоо байгалийн хий, ил уурхайн нүүрс урдаа орж байна. Нефтийн эрчим хүчний хэрэглээ багасаж, эсрэгээрээ химийн түүхий эд болгон ашиглах нь өргөжин тэлнэ. Одоогийн байдлаар түлш, эрчим хүчний балансын бүтцэд газрын тос, байгалийн хий 74% -ийг эзэлж байгаа бол газрын тосны эзлэх хувь буурч, харин хийн эзлэх хувь нэмэгдэж, ойролцоогоор 41% байна. Нүүрсний эзлэх хувь 20%, үлдсэн 6% нь цахилгаан.
Нефть боловсруулах ажлыг анх Кавказын ах дүү Дубинин нар эхлүүлсэн. Газрын тосыг анхан шатны боловсруулалт нь нэрэхээс бүрддэг. Нефтийн хийг ялгасны дараа нэрэх нь боловсруулах үйлдвэрт хийгддэг.

Практикт чухал ач холбогдолтой олон төрлийн бүтээгдэхүүнийг газрын тосоос тусгаарладаг. Нэгдүгээрт, ууссан хийн нүүрсустөрөгчийг (гол төлөв метан) түүнээс зайлуулдаг. Дэгдэмхий нүүрсустөрөгчийг нэрсний дараа тосыг халаана. Харьцангуй бага буцалгах цэгтэй молекул дахь цөөн тооны нүүрстөрөгчийн атомтай нүүрсустөрөгчид хамгийн түрүүнд уурын төлөвт орж, нэрмэл хэлбэрээр ялгардаг. Хольцын температур нэмэгдэхийн хэрээр буцлах температур өндөртэй нүүрсустөрөгчийг нэрэх болно. Ийм байдлаар газрын тосны бие даасан хольц (фракц) цуглуулж болно. Ихэнхдээ ийм нэрэлтийг хийснээр дөрвөн дэгдэмхий фракцыг олж авдаг бөгөөд дараа нь цааш нь салгадаг.
Газрын тосны үндсэн фракцууд нь дараах байдалтай байна.
Бензиний фракц, 40-аас 200 хэм хүртэл цуглуулсан нь C 5 H 12-аас C 11 H 24 хүртэлх нүүрсустөрөгчийг агуулдаг. Тусгаарлагдсан хэсгийг дахин нэрэх үед, бензин (т kip = 40-70 ° C), бензин
(ткип \u003d 70–120 ° С) - нисэх онгоц, автомашин гэх мэт.
Нафта фракц, 150-аас 250 ° C-ийн хооронд цуглуулсан, C 8 H 18-аас C 14 H 30 хүртэлх нүүрсустөрөгчийг агуулдаг. Нафтаг тракторын түлш болгон ашигладаг. Их хэмжээний нафтыг боловсруулж бензин болгодог.
Керосин фракц C 12 H 26-аас C 18 H 38 хүртэлх 180-300 ° C буцалгах температуртай нүүрсустөрөгчид орно. Керосиныг боловсронгуй болгосны дараа трактор, тийрэлтэт онгоц, пуужингийн түлш болгон ашигладаг.
Хийн тосны фракц (тбоодол > 275 °C), өөрөөр нэрлэдэг дизель түлш.
Газрын тосыг нэрсэний дараа үлдэгдэл - түлшний тос- молекул дахь олон тооны нүүрстөрөгчийн атом (олон арван хүртэл) бүхий нүүрсустөрөгчийг агуулдаг. Мөн түлшний тосыг задралаас зайлсхийхийн тулд даралтыг бууруулж нэрэх замаар хуваадаг. Үүний үр дүнд аваарай нарны тос(дизель түлш), тосолгооны тос(автрактор, нисэх, үйлдвэр гэх мэт), вазелин(техникийн вазелиныг металл бүтээгдэхүүнийг зэврэлтээс хамгаалахын тулд тослоход ашигладаг, цэвэршүүлсэн вазелиныг гоо сайхны бүтээгдэхүүн, анагаах ухаанд үндэс болгон ашигладаг). Зарим төрлийн тосноос парафин(шүдэнз, лаа гэх мэт үйлдвэрлэлд зориулагдсан). Түлшний тосоос дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэрсний дараа үлддэг давирхай. Энэ нь зам барилгын ажилд өргөн хэрэглэгддэг. Шатахууны тосыг тосолгооны материал болгон боловсруулахаас гадна бойлерийн үйлдвэрүүдэд шингэн түлш болгон ашигладаг. Газрын тосыг нэрэх явцад гаргаж авсан бензин нь бүх хэрэгцээг хангахад хангалтгүй юм. Хамгийн сайн тохиолдолд бензиний 20 хүртэлх хувийг газрын тосоос авч болно, үлдсэн хэсэг нь өндөр буцалгах бүтээгдэхүүн юм. Үүнтэй холбогдуулан химийн салбарт их хэмжээний бензин авах арга замыг хайж олох даалгавар тулгарсан. Бутлеровын бүтээсэн органик нэгдлүүдийн бүтцийн онолын тусламжтайгаар тохиромжтой аргыг олсон. Өндөр буцалгах тос нэрэх бүтээгдэхүүн нь моторын түлш болгон ашиглахад тохиромжгүй байдаг. Тэдний өндөр буцалгах цэг нь ийм нүүрсустөрөгчийн молекулууд хэт урт гинжтэй байдагтай холбоотой юм. Хэрэв 18 хүртэлх нүүрстөрөгчийн атом агуулсан том молекулууд задарвал бензин зэрэг бага буцалгах бүтээгдэхүүн гарна. Энэ аргыг Оросын инженер В.Г.Шухов 1891 онд нийлмэл нүүрсустөрөгчийг задлах аргыг боловсруулж хожим нь крекинг (хуваах гэсэн үг) гэж нэрлэсэн.

Хагарлын үндсэн сайжруулалт нь катализаторын хагарлын процессыг практикт нэвтрүүлсэн явдал байв. Энэ үйл явцыг анх 1918 онд Н.Д.Зелинский хийжээ. Каталитик хагарал нь нисэхийн бензинийг их хэмжээгээр авах боломжтой болсон. 450 ° C-ийн температурт катализаторын хагарлын нэгжүүдэд катализаторын нөлөөн дор нүүрстөрөгчийн урт гинж хуваагдана.

Дулааны болон катализаторын хагарал

Газрын тосны фракцыг боловсруулах үндсэн арга нь янз бүрийн төрөлхагарал. Петербургийн Технологийн Хүрээлэнгийн ажилтан А.А.Летный анх удаа (1871-1878) газрын тосны крекингийг лабораторийн болон хагас үйлдвэрийн хэмжээнд хийжээ. Крекинг хийх үйлдвэрийн анхны патентыг 1891 онд Шухов гаргаж байжээ. 1920-иод оноос хагарал үйлдвэрлэлд өргөн тархсан.
Хагарал нь нүүрсустөрөгч болон бусад бодисын дулааны задрал юм бүрдүүлэгч хэсгүүдтос. Температур өндөр байх тусам хагарлын хурд нэмэгдэж, хий, үнэрт бодисын гарц их болно.
Газрын тосны фракцын хагарал нь шингэн бүтээгдэхүүнээс гадна хамгийн чухал түүхий эдийг бий болгодог - ханаагүй нүүрсустөрөгч (олефин) агуулсан хий.
Дараахь хагарлын үндсэн төрлүүд байдаг.
шингэн үе шат (20-60 атм, 430-550 ° C), ханаагүй ба ханасан бензинийг өгдөг, бензиний гарц 50%, хий 10%;
толгойн зай(тогтмол эсвэл бага даралт, 600 ° C), ханаагүй үнэрт бензин өгдөг, гарц нь шингэн фазын хагарлаас бага, их хэмжээний хий үүсдэг;
пиролиз тос (хэвийн буюу бууруулсан даралт, 650-700 ° C), анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн холимог (пиробензол) өгдөг, ойролцоогоор 15% -ийн гарц, түүхий эдийн талаас илүү хувь нь хий болж хувирдаг;
хор хөнөөлтэй устөрөгчжилт (устөрөгчийн даралт 200-250 атм, катализаторын дэргэд 300-400 ° C - төмөр, никель, вольфрам гэх мэт), 90% хүртэл гарцтай ахиу бензин өгдөг;
катализаторын хагарал (300-500 ° С катализаторын дэргэд - AlCl 3 , aluminosilicates, MoS 3 , Cr 2 O 3 , гэх мэт), хийн бүтээгдэхүүн, изо бүтцийн анхилуун үнэрт болон ханасан нүүрсустөрөгчид давамгайлсан өндөр зэрэглэлийн бензинийг өгдөг.
Технологийн хувьд гэж нэрлэгддэг катализаторын шинэчлэл– бага агуулгатай бензинийг өндөр агуулгатай өндөр октантай бензин эсвэл үнэрт нүүрсустөрөгч болгон хувиргах.
Хагарлын үеийн гол урвалууд нь нүүрсустөрөгчийн гинжийг задлах, изомержих, циклжих урвалууд юм. Эдгээр үйл явцад чөлөөт нүүрсустөрөгчийн радикалууд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг.

Кокс үйлдвэрлэл
мөн шингэн түлш авах асуудал

Хувьцаа чулуун нүүрсбайгальд газрын тосны нөөцөөс хол давсан. Тиймээс нүүрс бол химийн үйлдвэрийн хамгийн чухал түүхий эд юм.
Одоогийн байдлаар аж үйлдвэрт нүүрс боловсруулах хэд хэдэн аргыг ашиглаж байна: хуурай нэрэх (коксжих, хагас коксжуулах), устөрөгчжүүлэх, бүрэн бус шаталт, кальцийн карбид үйлдвэрлэх.

Нүүрсийг хуурай нэрэх аргаар металлурги эсвэл ахуйн хийд кокс гаргаж авдаг. Коксжих нүүрс, кокс, нүүрсний давирхай, давирхайтай ус, коксжих хий гаргаж авахдаа.
Нүүрсний давирхайолон төрлийн үнэрт болон бусад органик нэгдлүүдийг агуулдаг. Энэ нь хэвийн даралтаар нэрэх замаар хэд хэдэн фракцид хуваагддаг. Нүүрсний давирхайгаас анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгч, фенол гэх мэтийг гаргаж авдаг.
коксжих хийгол төлөв метан, этилен, устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) агуулдаг. Заримыг нь шатааж, заримыг нь дахин боловсруулдаг.
Нүүрсийг устөрөгчжүүлэх ажлыг 400-600 ° C температурт 250 атм хүртэл устөрөгчийн даралтын дор катализатор, төмрийн исэлийн оролцоотойгоор гүйцэтгэдэг. Энэ нь ихэвчлэн никель эсвэл бусад катализатор дээр устөрөгчжүүлдэг нүүрсустөрөгчийн шингэн хольцыг үүсгэдэг. Бага агуулгатай хүрэн нүүрсийг устөрөгчжүүлж болно.

Кальцийн карбид CaC 2 нь нүүрс (кокс, антрацит) болон шохойноос гаргаж авдаг. Дараа нь энэ нь ацетилен болж хувирдаг бөгөөд үүнийг бүх улс орны химийн үйлдвэрт байнга өсөн нэмэгдэж буй хэмжээгээр ашигладаг.

Роснефть-КНОС ХК-ийн хөгжлийн түүхээс

Үйлдвэрийн хөгжлийн түүх нь Кубаны газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэртэй нягт холбоотой юм.
Манай улсад газрын тосны олборлолтын эхлэл бол алс холын түүх юм. X зуунд буцаж. Азербайжантай нефтийн худалдаа хийжээ янз бүрийн улс орнууд. Кубанд 1864 онд Майкоп мужид аж үйлдвэрийн газрын тосны олборлолт эхэлсэн. Кубан мужийн тэргүүн генерал Кармалины хүсэлтээр 1880 онд Д.И.Менделеев Кубан дахь нефтийн агууламжийн талаархи дүгнэлтийг өгсөн: Ильская".
Эхний таван жилийн төлөвлөгөөний жилүүдэд томоохон эрэл хайгуулын ажил хийгдэж, газрын тос олборлож эхэлсэн. Холбогдох нефтийн хийг ажилчдын сууринд хэсэгчлэн ахуйн түлш болгон ашигладаг байсан бөгөөд энэ үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүний ихэнх хэсгийг шатаадаг байв. Үрэлгэн байдлыг зогсоохын тулд байгалийн баялаг, ЗХУ-ын Нефтийн аж үйлдвэрийн яам 1952 онд Афипский тосгонд хий, бензиний үйлдвэр барих шийдвэр гаргажээ.
1963 онд Афипскийн хий, бензиний үйлдвэрийн эхний шатыг ашиглалтад оруулах тухай актад гарын үсэг зурав.
1964 оны эхээр Краснодар хязгаараас хийн конденсат боловсруулах ажлыг А-66 бензин, дизель түлш үйлдвэрлэж эхэлсэн. Түүхий эд нь Каневский, Березанский, Ленинградский, Майкопский болон бусад томоохон ордуудын хий юм. Үйлдвэрлэлээ сайжруулж, тус үйлдвэрийн хамт олон нисэхийн В-70, А-72 бензин үйлдвэрлэх ажлыг эзэмшсэн.
1970 оны 8-р сард анхилуун үнэрт бодис (бензол, толуол, ксилол) үйлдвэрлэх хийн конденсатыг боловсруулах хоёр шинэ технологийн нэгжийг ашиглалтад оруулав: хоёрдогч нэрэх төхөөрөмж, катализаторын шинэчлэлтийн төхөөрөмж. Үүний зэрэгцээ биологийн цэвэрлэгээтэй цэвэрлэх байгууламжууд баригдсан Бохир усболон үйлдвэрийн түүхий эдийн бааз .
1975 онд ксилол үйлдвэрлэх төхөөрөмж, 1978 онд импортын толуол деметиляцийн төхөөрөмж ашиглалтад орсон. Тус үйлдвэр нь химийн үйлдвэрт зориулсан үнэрт нүүрсустөрөгч үйлдвэрлэх чиглэлээр Миннефтепром дахь тэргүүлэгчдийн нэг болжээ.
Аж ахуйн нэгжийн удирдлагын бүтэц, үйлдвэрлэлийн нэгжүүдийн зохион байгуулалтыг сайжруулах зорилгоор 1980 оны 1-р сард Краснодарнефтеоргсинтез үйлдвэрлэлийн холбоог байгуулжээ. Тус холбоонд гурван үйлдвэр багтсан: Краснодар талбай (1922 оны 8-р сараас хойш ажиллаж байна), Туапсе газрын тос боловсруулах үйлдвэр (1929 оноос хойш ажиллаж байна), Афипскийн газрын тос боловсруулах үйлдвэр (1963 оны 12-р сараас хойш ажиллаж байна).
1993 оны 12-р сард аж ахуйн нэгжийг өөрчлөн зохион байгуулж, 1994 оны 5-р сард Краснодарнефтеоргсинтез ХК-ийг Роснефть-Краснодарнефтеоргсинтез ХК болгон өөрчилсөн.

Нийтлэлийг Met S ХХК-ийн дэмжлэгтэйгээр бэлтгэв. Хэрэв та цутгамал ванн, угаалтуур эсвэл бусад металл хогийн савнаас салах шаардлагатай бол Met C компанитай холбоо барих нь хамгийн зөв шийдэл байх болно. "www.Metalloloms.Ru" сайт дээр та дэлгэцийнхээ дэлгэцээс гаралгүйгээр хаягдал төмрийг буулгах, зайлуулах ажлыг хямд үнээр захиалах боломжтой. Met S компани нь зөвхөн урт хугацааны ажлын туршлагатай, өндөр мэргэшсэн мэргэжилтнүүдийг ажиллуулдаг.

Төгсгөл болж байна

– (гол төлөв) метан ба (бага хэмжээгээр) түүний хамгийн ойрын гомологуудаас бүрддэг - этан, пропан, бутан, пентан, гексан гэх мэт; үүнтэй холбоотой нефтийн хий, тухайлбал, газрын тосноос дээгүүр орших байгалийн хий, эсвэл даралтын дор ууссан байгалийн хий.

Газрын тос

- энэ нь алкан, циклоалкан, арен (зонхилох), түүнчлэн хүчилтөрөгч, азот, хүхэр агуулсан нэгдлүүдээс бүрдэх тослог шатамхай шингэн юм.

Нүүрс

- органик гаралтай хатуу түлшний эрдэс . Энэ нь бага зэрэг бал чулуу, C, H, O, N, S элементүүдийг багтаасан олон нийлмэл циклийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Антрацит (бараг усгүй), нүүрс (-4% чийг), хүрэн нүүрс (50-60% чийг) байдаг. Коксжих замаар нүүрс нь нүүрсустөрөгч (хий, шингэн, хатуу) болон кокс (цэвэр бал чулуу) болж хувирдаг.

Нүүрсийг коксжуулах

Агаарт нэвтрэхгүйгээр нүүрсийг 900-1050 хэмд халаах нь дэгдэмхий бүтээгдэхүүн (нүүрсний давирхай, аммиакийн ус, коксын хий) болон хатуу үлдэгдэл болох кокс үүсэх замаар дулааны задралд хүргэдэг.

Үндсэн бүтээгдэхүүн: кокс - 96-98% нүүрстөрөгч; коксын хий - 60% устөрөгч, 25% метан, 7% нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) гэх мэт.

Дайвар бүтээгдэхүүн: нүүрсний давирхай (бензол, толуол), аммиак (коксын хийнээс) гэх мэт.

Шулуутгах аргаар газрын тос боловсруулах

Урьдчилан цэвэршүүлсэн тосыг тасралтгүй нэрэх баганад тодорхой буцалгах температур бүхий фракц болгон атмосферийн (эсвэл вакуум) нэрэлтэнд оруулдаг.

Үндсэн бүтээгдэхүүн: хөнгөн ба хүнд бензин, керосин, хийн тос, тосолгооны тос, мазут, давирхай.

Каталитик крекингээр газрын тос боловсруулах

Түүхий эд: өндөр буцалж буй тосны фракцууд (керосин, хийн тос гэх мэт)

Туслах материал: катализатор (өөрчлөгдсөн алюминосиликатууд).

Химийн үндсэн үйл явц: 500-600 ° C температурт, 5 10 5 Па даралтанд нүүрсустөрөгчийн молекулууд жижиг молекулуудад хуваагдаж, каталитик хагарал нь ароматизаци, изомержилт, алкилизацийн урвал дагалддаг.

Бүтээгдэхүүн: бага буцалгах нүүрсустөрөгчийн холимог (түлш, нефть химийн бүтээгдэхүүний түүхий эд).

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

Өмнөх нийтлэл: Шарсан ногоо - зурагтай жор, зууханд хэрхэн хоол хийх талаар Дараагийн нийтлэл: Жин хасах амттай цагаан гааны жор