Karbohidrogenlərin təbii mənbələri: ümumi xüsusiyyətləri və istifadəsi. Karbohidrogenlərin təbii mənbələri

Karbohidrogenlərin təbii mənbələri Tam adı Starchevaya Arina Group V-105 2013

Təbii mənbələr Karbohidrogenlərin təbii mənbələri qalıq yanacaqlardır - neft və qaz, kömür və torf. Xam neft və qaz yataqları 100-200 milyon il əvvəl dəniz dibində əmələ gələn çöküntü süxurlarına gömülmüş mikroskopik dəniz bitkiləri və heyvanlardan meydana gəlmişdir.

Təbii qaz və xam neft adətən su ilə birlikdə qaya təbəqələri arasında yerləşən neftli laylarda olur (Şəkil 2). termini " təbii qaz» təbii şəraitdə kömürün parçalanması nəticəsində əmələ gələn qazlara da aiddir. Təbii qaz və xam neft Antarktidadan başqa bütün qitələrdə inkişaf etdirilir. Dünyanın ən böyük təbii qaz istehsalçıları Rusiya, Əlcəzair, İran və ABŞ-dır. Ən böyük xam neft istehsalçıları Venesuela, Səudiyyə Ərəbistanı, Küveyt və İrandır. Təbii qaz əsasən metandan ibarətdir. Xam neft rəngi tünd qəhvəyi və ya yaşıldan demək olar ki, rəngsizə qədər dəyişə bilən yağlı mayedir. Tərkibində çoxlu sayda alkan var. Onların arasında karbon atomlarının sayı beşdən 50-yə qədər olan düz alkanlar, budaqlanmış alkanlar və sikloalkanlar var. Bu sikloalkanların sənaye adı nachtandır. Xam neftin tərkibində həmçinin təxminən 10% aromatik karbohidrogenlər, həmçinin az miqdarda kükürd, oksigen və azot olan digər birləşmələr var.

Təbii qaz həm yanacaq, həm də müxtəlif üzvi və qeyri-üzvi maddələrin istehsalı üçün xammal kimi istifadə olunur. Artıq bilirsiniz ki, metandan təbii qazın əsas komponenti hidrogen, asetilen və metil spirti, formaldehid və qarışqa turşusu, bir çox digər üzvi maddələr. Təbii qaz elektrik stansiyalarında, yaşayış və sənaye binalarının suyun qızdırılması üçün qazan sistemlərində, domna və ocaq sənayesində yanacaq kimi istifadə olunur. Kibrit vurub şəhər evinin mətbəx qaz sobasında qazı yandırmaqla siz təbii qazı təşkil edən alkanların oksidləşməsinin zəncirvari reaksiyasını “tətikləyirsiniz”. , Neftdən əlavə, təbii və əlaqəli neft qazı, karbohidrogenlərin təbii mənbəyi kömürdür. 0n yerin bağırsaqlarında qalın təbəqələr əmələ gətirir, sübut edilmiş ehtiyatları neft ehtiyatlarını xeyli üstələyir. Neft kimi, kömürdə də çoxlu miqdarda müxtəlif üzvi maddələr var. Üzvi maddələrlə yanaşı, tərkibində su, ammonyak, hidrogen sulfid və təbii ki, karbonun özü kimi qeyri-üzvi maddələr də var - kömür. Kömürün emalının əsas üsullarından biri kokslaşmadır - hava girişi olmadan kalsinasiya. Təxminən 1000 ° C temperaturda həyata keçirilən kokslaşma nəticəsində aşağıdakılar əmələ gəlir: hidrogen, metan, karbon qazı və karbon qazı, ammonyak, azot və digər qazların çirkləri olan koks sobası qazı; tərkibində bir neçə yüz dəfə fərdi üzvi maddələr, o cümlədən benzol və onun homoloqları, fenol və aromatik spirtlər, naftalin və müxtəlif heterosiklik birləşmələr olan kömür qatranı; adından göründüyü kimi tərkibində həll olunmuş ammonyak, həmçinin fenol, hidrogen sulfid və digər maddələr olan qatran və ya ammonyak suyu; koks kokslaşmanın bərk qalığıdır, demək olar ki, təmiz karbondur. Koks dəmir və polad istehsalında, ammonyak azot və birləşdirilmiş gübrələrin istehsalında istifadə olunur və üzvi koks məhsullarının əhəmiyyətini çətin ki, çox qiymətləndirmək olar. Beləliklə, səmt neft və təbii qazlar, kömür təkcə ən qiymətli karbohidrogen mənbələri deyil, həm də əvəzolunmaz ehtiyatların unikal anbarının bir hissəsidir. təbii sərvətlər, ehtiyatlı və ağlabatan istifadəsi - zəruri şərt insan cəmiyyətinin mütərəqqi inkişafı.

Xam neft karbohidrogenlərin və digər birləşmələrin mürəkkəb qarışığıdır. Bu formada nadir hallarda istifadə olunur. Əvvəlcə praktik tətbiqləri olan digər məhsullara emal edilir. Buna görə də xam neft tankerlər və ya boru kəmərləri ilə neftayırma zavodlarına nəql olunur. Neft emalı bir sıra fiziki və kimyəvi prosesləri əhatə edir: fraksiya distilləsi, krekinq, reforminq və kükürddən təmizlənmə.

Xam neft sadə, fraksiya və vakuum distillə yolu ilə bir çox tərkib hissələrinə ayrılır. Bu proseslərin təbiəti, eləcə də yaranan neft fraksiyalarının sayı və tərkibi xam neftin tərkibindən və onun müxtəlif fraksiyalarına olan tələblərdən asılıdır. İlk növbədə, xam neftin tərkibində həll olunan qaz çirkləri sadə distillə edilərək çıxarılır. Sonra yağa məruz qalır ilkin distillə, bunun nəticəsində qaz, yüngül və orta fraksiyalar və mazutlara bölünür. Yüngül və orta fraksiyaların sonrakı fraksiya distilləsi, həmçinin mazutun vakuum distilləsi əmələ gəlməsinə səbəb olur. çox sayda fraksiyalar. Cədvəldə 4 müxtəlif yağ fraksiyalarının qaynama nöqtələri diapazonlarını və tərkibini göstərir və Şəkil 2. Şəkil 5-də neft distilləsi üçün ilkin distillə (distillə) sütununun dizayn diaqramı göstərilir. İndi ayrı-ayrı yağ fraksiyalarının xüsusiyyətlərinin təsvirinə keçək.

Neft yataqlarında, bir qayda olaraq, neftin üstündə yığılan səmt neft qazının böyük yığılması var. yer qabığı və onun üzərindəki süxurların təzyiqi altında qismən həll olur. Neft kimi, səmt neft qazı da qiymətli təbii karbohidrogen mənbəyidir. Tərkibində əsasən alkanlar var, onların molekullarında 1-dən 6-a qədər karbon atomu var. Aydındır ki, səmt neft qazının tərkibi neftdən qat-qat zəifdir. Lakin buna baxmayaraq, həm yanacaq, həm də kimya sənayesi üçün xammal kimi geniş istifadə olunur. Cəmi bir neçə onilliklər əvvəl əksər neft yataqlarında səmt qazı neftə lazımsız əlavə kimi yandırılırdı. Hazırda, məsələn, Rusiyanın ən zəngin neft ehtiyatı olan Surqutda dünyada ən ucuz elektrik enerjisi yanacaq kimi səmt neftindən istifadə etməklə istehsal olunur.

Diqqətiniz üçün təşəkkür edirik.

Karbohidrogenlərin ən mühüm təbii mənbələri bunlardır yağ , təbii qaz Və kömür . Onlar Yerin müxtəlif bölgələrində zəngin yataqlar əmələ gətirirlər.

Əvvəllər çıxarılan təbii məhsullar yalnız yanacaq kimi istifadə olunurdu. Hazırda onların emalı üsulları işlənib hazırlanmış və geniş istifadə olunur ki, bu da həm yüksək keyfiyyətli yanacaq, həm də müxtəlif üzvi sintezlər üçün xammal kimi istifadə olunan qiymətli karbohidrogenləri təcrid etməyə imkan verir. Təbii xammal mənbələrini emal edir neft-kimya sənayesi . Təbii karbohidrogenlərin emalının əsas üsullarına nəzər salaq.

Təbii xammalın ən qiymətli mənbəyidir yağ . Tünd qəhvəyi və ya qara rəngli, xarakterik qoxu olan, suda praktiki olaraq həll olunmayan yağlı mayedir. Yağ sıxlığıdır 0,73–0,97 q/sm3. Neft qaz və bərk karbohidrogenlərin həll edildiyi müxtəlif maye karbohidrogenlərin mürəkkəb qarışığıdır və müxtəlif yataqlardan alınan neftin tərkibi fərqli ola bilər. Neftdə müxtəlif nisbətlərdə alkanlar, sikloalkanlar, aromatik karbohidrogenlər, həmçinin oksigen, kükürd və azot tərkibli üzvi birləşmələr ola bilər.

Xam neft praktiki olaraq istifadə edilmir, lakin emal olunur.

fərqləndirmək ilkin neft emalı (distillə ), yəni. ilə fraksiyalara bölünür müxtəlif temperaturlar qaynar, və təkrar emal (çatlama ), bu müddət ərzində karbohidrogenlərin strukturu dəyişir

dovs onun tərkibinə daxildir.

İlkin neft emalı karbohidrogenlərin qaynama temperaturu nə qədər yüksək olarsa, onların molyar kütləsinin də yüksək olmasına əsaslanır. Yağın tərkibində qaynama nöqtələri 30 ilə 550°C arasında olan birləşmələr var. Distillə nəticəsində neft müxtəlif temperaturlarda qaynayan və tərkibində müxtəlif molyar kütlələrə malik karbohidrogen qarışıqları olan fraksiyalara bölünür. Bu fraksiyalar tapır müxtəlif tətbiqlər(cədvəl 10.2-ə baxın).

Cədvəl 10.2. İlkin neft emalı məhsulları.

Fraksiya	Qaynama nöqtəsi, °C	Qarışıq	Ərizə
Mayeləşdirilmiş qaz	<30	Karbohidrogenlər C 3 -C 4	Qaz yanacaqları, kimya sənayesi üçün xammal
Benzin	40-200	Karbohidrogenlər C 5 – C 9	Aviasiya və avtomobil yanacağı, həlledici
Nafta	150-250	Karbohidrogenlər C 9 – C 12	Dizel yanacağı, həlledici
Kerosin	180-300	Karbohidrogenlər C 9 -C 16	Dizel mühərrikləri üçün yanacaq, məişət yanacağı, işıqlandırma yanacağı
Qaz yağı	250-360	Karbohidrogenlər C 12 -C 35	Dizel yanacağı, katalitik krekinq üçün xammal
Mazut	> 360	Daha yüksək karbohidrogenlər, O-, N-, S-, Me tərkibli maddələr	Qazanxanalar və sənaye sobaları üçün yanacaq, sonrakı distillə üçün xammal

Mazutun payına neftin kütləsinin təxminən yarısı düşür. Buna görə də istilik emalına məruz qalır. Parçalanmanın qarşısını almaq üçün mazut aşağı təzyiq altında distillə edilir. Bu halda bir neçə fraksiya əldə edilir: kimi istifadə olunan maye karbohidrogenlər sürtkü yağları ; maye və bərk karbohidrogenlərin qarışığı - petrolatum , məlhəmlərin hazırlanmasında istifadə olunur; bərk karbohidrogenlərin qarışığı - parafin , ayaqqabı boyası, şamlar, kibrit və karandaşların istehsalı üçün, həmçinin ağacın emprenye edilməsi üçün istifadə olunur; uçucu olmayan qalıq - tar , yol, tikinti və dam örtüyü bitumu istehsalında istifadə olunur.

Yağın təkrar emalı karbohidrogenlərin tərkibini və kimyəvi quruluşunu dəyişən kimyəvi reaksiyaları əhatə edir. Onun müxtəlifliyi

ty – termal krekinq, katalitik krekinq, katalitik riforminq.

Termal krekinq adətən mazut və neftin digər ağır fraksiyalarına məruz qalır. 450-550°C temperaturda və 2-7 MPa təzyiqdə karbohidrogen molekulları sərbəst radikal mexanizmlə daha az sayda karbon atomu olan fraqmentlərə bölünür və məhdudlaşdırıcı və doymamış birləşmələr:

S 16 H 34 ¾® S 8 H 18 + S 8 H 16

C 8 H 18 ¾®C 4 H 10 +C 4 H 8

Bu üsuldan motor benzini almaq üçün istifadə olunur.

Katalitik krekinq at katalizatorların (adətən alüminosilikatların) iştirakı ilə həyata keçirilir atmosfer təzyiqi və temperatur 550 - 600°C. Eyni zamanda, neftin kerosin və qazoyl fraksiyalarından aviasiya benzini istehsal olunur.

Alüminosilikatların iştirakı ilə karbohidrogenlərin parçalanması ion mexanizminə uyğun olaraq baş verir və izomerləşmə ilə müşayiət olunur, yəni. şaxələnmiş karbon skeleti ilə doymuş və doymamış karbohidrogenlərin qarışığının əmələ gəlməsi, məsələn:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

pişik., t||

C 16 H 34 ¾¾® CH 3 -C -C-CH 3 + CH 3 -C = C - CH-CH 3

Katalitik reformasiya Al 2 O 3 bazasında çökdürülmüş platin və ya platin-renium katalizatorlarından istifadə etməklə 470-540°C temperaturda və 1-5 MPa təzyiqdə həyata keçirilir. Bu şəraitdə parafinlərin çevrilməsi və

sikloparafinlər nefti aromatik karbohidrogenlərə çevirir

pişik., t, s

¾¾¾¾® + 3Н 2

pişik., t, s

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

Katalitik proseslər sayəsində daha keyfiyyətli benzin əldə etməyə imkan verir yüksək məzmun tərkibində budaqlanmış və aromatik karbohidrogenlər var. Benzinin keyfiyyəti onun ilə xarakterizə olunur oktan sayı. Yanacağın və havanın qarışığı pistonlar tərəfindən nə qədər sıxılırsa, mühərrik gücü bir o qədər çox olur. Bununla belə, sıxılma yalnız müəyyən həddə həyata keçirilə bilər, ondan yuxarıda detonasiya (partlayış) baş verir.

qaz qarışığı, həddindən artıq istiləşməyə və mühərrikin vaxtından əvvəl aşınmasına səbəb olur. Normal parafinlər detonasiyaya qarşı ən aşağı müqavimətə malikdirlər. Zəncirin uzunluğunun azalması, onun dallanması və ikiqat sayının artması ilə

Əlaqələrin sayı artır; aromatik karbohidrogenlərdə xüsusilə yüksəkdir

prenatal Müxtəlif növ benzinlərin partlamasına qarşı müqaviməti qiymətləndirmək üçün onlar qarışıq üçün oxşar göstəricilərlə müqayisə edilir izooktan Və n-hep-tana komponentlərin müxtəlif nisbətləri ilə; Oktan sayı bu qarışıqdakı izooktanın faizinə bərabərdir. Nə qədər yüksəkdirsə, benzinin keyfiyyəti bir o qədər yüksəkdir. Oktan sayı xüsusi anti-knock agentləri əlavə etməklə də artırıla bilər, məsələn, tetraetil qurğuşun Pb(C 2 H 5) 4, lakin belə benzin və onun yanma məhsulları zəhərlidir.

Maye yanacağa əlavə olaraq, katalitik proseslər daha az qaz halında olan karbohidrogenlər istehsal edir və sonra üzvi sintez üçün xammal kimi istifadə olunur.

Önəmi durmadan artan karbohidrogenlərin digər mühüm təbii mənbəyidir təbii qaz. Tərkibində 98%-ə qədər metan, 2-3% həcm var. onun ən yaxın homoloqları, həmçinin hidrogen sulfid, azot, karbon qazı, nəcib qazlar və suyun çirkləri. Neft hasilatı zamanı ayrılan qazlar ( keçən ), daha az metan ehtiva edir, lakin onun homoloqları daha çoxdur.

Yanacaq kimi təbii qazdan istifadə olunur. Bundan əlavə, ayrı-ayrı doymuş karbohidrogenlər ondan distillə, eləcə də təcrid olunur sintez qazı , əsasən CO və hidrogendən ibarətdir; onlar müxtəlif üzvi sintezlər üçün xammal kimi istifadə olunur.

Böyük miqdarda minalanmış kömür – qara və ya boz-qara rəngli heterojen bərk material. Müxtəlif yüksək molekulyar ağırlıqlı birləşmələrin mürəkkəb qarışığıdır.

Kömür bərk yanacaq kimi istifadə olunur və eyni zamanda məruz qalır kokslaşma – 1000-1200°C-də hava çıxışı olmayan quru distillə. Bu proses nəticəsində aşağıdakılar formalaşır: koks , incə üyüdülmüş qrafitdir və metallurgiyada reduksiyaedici kimi istifadə olunur; kömür qatranı aromatik karbohidrogenlər (benzol, toluol, ksilen, fenol və s.) əldə etmək üçün distillə edilir və meydança dam örtüyü hazırlamaq üçün istifadə olunur; ammonyak suyu Və koks qazı , təxminən 60% hidrogen və 25% metan ehtiva edir.

Beləliklə, təbii karbohidrogen mənbələri təmin edir

təbiətdə tapılmayan, lakin insanlar üçün zəruri olan çoxsaylı üzvi birləşmələri əldə etməyə imkan verən üzvi sintezlərin aparılması üçün müxtəlif və nisbətən ucuz xammalı olan kimya sənayesi.

Ümumi sxemƏsas üzvi və neft-kimya sintezi üçün təbii xammalın istifadəsi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər.

Arenas Sintez qazı Asetilen AlkenlərAlkanlar

Əsas üzvi və neft-kimya sintezi

Test tapşırıqları.

1222. İlkin neft emalı ilə nə fərqi var təkrar emal?

1223. Hansı əlaqələr müəyyən edir yüksək keyfiyyət benzin?

1224. Yağdan etil spirtinin alınmasını mümkün edən üsul təklif edin.

Yalnız karbon və hidrogen atomlarından ibarət birləşmələr.

Karbohidrogenlər siklik (karbosiklik birləşmələr) və asiklik bölünür.

Tsiklik (karbosiklik) yalnız karbon atomlarından ibarət bir və ya bir neçə dövrə malik birləşmələrdir (heteroatomları olan heterosiklik birləşmələrdən fərqli olaraq - azot, kükürd, oksigen və s.). Karbosiklik birləşmələr öz növbəsində aromatik və qeyri-aromatik (alisiklik) birləşmələrə bölünür.

Asiklik karbohidrogenlərə karbon skeleti molekulları açıq zəncirli üzvi birləşmələr daxildir.

Bu zəncirlər tək bağlarla (alkanlar) əmələ gələ bilər, tərkibində bir qoşa bağ (alkenlər), iki və ya daha çox qoşa rabitə (dienlər və ya polienlər) və ya bir üçlü rabitə (alkinlər) var.

Bildiyiniz kimi, karbon zəncirləri əksər üzvi maddələrin bir hissəsidir. Beləliklə, karbohidrogenlərin öyrənilməsi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir, çünki bu birləşmələr digər siniflərin struktur əsasını təşkil edir. üzvi birləşmələr.

Bundan əlavə, karbohidrogenlər, xüsusən də alkanlar üzvi birləşmələrin əsas təbii mənbələri və ən mühüm sənaye və laboratoriya sintezlərinin əsasını təşkil edir (Sxem 1).

Siz artıq karbohidrogenlərin olduğunu bilirsiniz ən mühüm növüdür kimya sənayesi üçün xammal. Öz növbəsində, karbohidrogenlər təbiətdə kifayət qədər geniş yayılmışdır və müxtəlif təbii mənbələrdən təcrid edilə bilər: neft, səmt neft və təbii qaz, kömür. Gəlin onlara daha yaxından nəzər salaq.

Yağ- karbohidrogenlərin, əsasən xətti və şaxələnmiş quruluşlu alkanların molekullarında 5-dən 50-dək karbon atomu olan digər üzvi maddələrlə təbii kompleks qarışığı. Onun tərkibi əhəmiyyətli dərəcədə onun çıxarılması yerindən asılıdır (çöküntü, alkanlara əlavə olaraq, sikloalkanlar və aromatik karbohidrogenlər ola bilər);

Neftin qaz və bərk komponentləri onun maye komponentlərində həll olunur ki, bu da onun birləşmə vəziyyətini müəyyən edir. Yağ tünd (qəhvəyi-qara) rəngli, xarakterik qoxulu, suda həll olunmayan yağlı mayedir. Sıxlığı suyun sıxlığından azdır, ona görə də neft ona daxil olanda səthə yayılaraq oksigen və digər hava qazlarının suda həll olunmasının qarşısını alır. Aydındır ki, neft təbii su hövzələrinə daxil olduqda mikroorqanizmlərin və heyvanların ölümünə səbəb olur, ekoloji fəlakətlərə və hətta fəlakətlərə səbəb olur. Yağ komponentlərini qida kimi istifadə edərək, həyati fəaliyyətinin zərərsiz məhsullarına çevirən bakteriyalar var. Aydındır ki, bu bakteriyaların kulturalarından istifadə onun hasilatı, daşınması və emalı zamanı ətraf mühitin neftlə çirklənməsinə qarşı mübarizənin ən ekoloji cəhətdən təmiz və perspektivli üsuludur.

Təbiətdə aşağıda müzakirə olunacaq neft və səmt neft qazı yerin daxili boşluqlarını doldurur. Qarışığı təmsil edir müxtəlif maddələr, yağın daimi qaynama nöqtəsi yoxdur. Aydındır ki, onun tərkib hissələrinin hər biri qarışıqda öz fərdi xüsusiyyətlərini saxlayır. fiziki xassələri, bu da yağı komponentlərinə ayırmağa imkan verir. Bunun üçün o, mexaniki çirklərdən və kükürd tərkibli birləşmələrdən təmizlənir və fraksiya distilləsi və ya rektifikasiyaya məruz qalır.

Fraksiyalı distillə - fiziki üsul müxtəlif qaynama nöqtələri olan komponentlərin qarışığının ayrılması.

Distillə xüsusi qurğularda - neftin tərkibində olan maye maddələrin kondensasiya və buxarlanma dövrlərinin təkrarlandığı distillə sütunlarında aparılır (şək. 9).

Maddələrin qarışığı qaynadıqda əmələ gələn buxarlar daha az qaynayan (yəni aşağı temperaturlu) komponentlə zənginləşdirilir. Bu buxarlar toplanır, qatılaşdırılır (qaynama nöqtəsindən aşağı qədər soyudulur) və yenidən qaynadək gətirilir. Bu vəziyyətdə, aşağı qaynayan bir maddə ilə daha da zənginləşdirilmiş buxarlar əmələ gəlir. Bu dövrələri dəfələrlə təkrarlamaqla qarışığın tərkibində olan maddələrin demək olar ki, tam ayrılmasına nail olmaq mümkündür.

Distillə sütunu boru sobasında 320-350 °C temperaturda qızdırılan yağı qəbul edir. Distillə sütununda delikli üfüqi arakəsmələr var - yağ fraksiyalarının kondensasiyası baş verən sözdə qablar. Aşağı qaynayan fraksiyalar yüksək olanlarda, yüksək qaynayan fraksiyalar isə aşağı olanlarda toplanır.

Rektifikasiya prosesində yağ aşağıdakı fraksiyalara bölünür:

Düzləşdirici qazlar aşağı molekulyar ağırlıqlı karbohidrogenlərin, əsasən propan və butan qarışığıdır, qaynama nöqtəsi 40 ° C-ə qədərdir;

Benzin fraksiyası (benzin) - C 5 H 12-dən C 11 H 24-ə qədər olan karbohidrogenlər (qaynama nöqtəsi 40-200 ° C); bu fraksiyanın daha incə ayrılması ilə benzin (neft efiri, 40-70 °C) və benzin (70-120 °C) əldə edilir;

Nafta fraksiya - C8H18-dən C14H30-a qədər olan karbohidrogenlər (qaynama nöqtəsi 150-250 ° C);

Kerosin fraksiyası - C12H26-dan C18H38-ə qədər olan karbohidrogenlər (qaynama nöqtəsi 180-300 ° C);

Dizel yanacağı - C13H28-dən C19H36-a qədər olan karbohidrogenlər (qaynama nöqtəsi 200-350 ° C).

Yağ distilləsinin qalan hissəsi mazutdur- tərkibində karbon atomlarının sayı 18-dən 50-ə qədər olan karbohidrogenlər var. Mazutun, dizel yağından (C18H28-C25H52), sürtkü yağlarından (C28H58-C38H78), neft jeli və parafindən aşağı təzyiq altında distillə etməklə - az əriyən qarışıqlar alınır. bərk karbohidrogenlərdən ibarətdir. Mazutun distillə edilməsinin bərk qalığı - tar və onun emalı məhsulları - bitum və asfalt yol səthlərinin hazırlanmasında istifadə olunur.

Neftin rektifikasiyası nəticəsində alınan məhsullar kimyəvi emala məruz qalır, o cümlədən bir sıra mürəkkəb proseslər. Onlardan biri də neft məhsullarının krekinqidir. Artıq bilirsiniz ki, mazut aşağı təzyiq altında komponentlərə ayrılır. Bu, atmosfer təzyiqində onun komponentlərinin qaynama nöqtəsinə çatmazdan əvvəl parçalanmağa başlaması ilə izah olunur. Bu, krekinq üçün dəqiq əsasdır.

Çatlama - molekulda daha az sayda karbon atomu olan karbohidrogenlərin əmələ gəlməsinə səbəb olan neft məhsullarının termik parçalanması.

Bir neçə növ krekinq var: termal, katalitik krekinq, yüksək təzyiqli krekinq və reduksiya krekinqi.

Termal krekinq uzun karbon zəncirinə malik olan karbohidrogen molekullarının təsiri altında daha qısa olanlara parçalanmasını nəzərdə tutur. yüksək temperatur(470-550 °C). Bu parçalanma zamanı alkanlarla birlikdə alkenlər də əmələ gəlir.

IN ümumi görünüş bu reaksiya aşağıdakı kimi yazıla bilər:

C n H 2n+2 -> C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k
alkan alkan alken
uzun zəncir ilə

Nəticədə yaranan karbohidrogenlər molekulda daha da qısa karbon atomları zəncirinə malik alkanlar və alkenlər yaratmaq üçün yenidən parçalana bilər:

Adi termal krekinq çoxlu aşağı molekulyar qazlı karbohidrogenlər istehsal edir ki, bunlardan spirtlərin, karboksilik turşuların və yüksək molekulyar ağırlıqlı birləşmələrin (məsələn, polietilen) istehsalı üçün xammal kimi istifadə oluna bilər.

Katalitik krekinq rAl2O3" m8Iu2- tərkibli təbii alüminosilikatlardan istifadə edən katalizatorların iştirakı ilə baş verir.

Katalizatorların istifadəsi ilə krekinq molekulda budaqlanmış və ya qapalı karbon atomları zəncirinə malik olan karbohidrogenlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Motor yanacağında bu strukturun karbohidrogenlərinin tərkibi onun keyfiyyətini, ilk növbədə detonasiya müqavimətini - benzinin oktan sayını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Neft məhsullarının krekinqi yüksək temperaturda baş verir, buna görə də katalizatorun səthini çirkləndirən karbon yataqları (tüstü) tez-tez əmələ gəlir və bu, onun fəaliyyətini kəskin şəkildə azaldır.

Katalizatorun səthinin karbon çöküntülərindən təmizlənməsi - onun regenerasiyası katalitik krekinqin praktiki həyata keçirilməsi üçün əsas şərtdir. Katalizatoru bərpa etməyin ən sadə və ucuz yolu onu qovurmaqdır, bu müddət ərzində karbon yataqları atmosfer oksigeni ilə oksidləşir. Qaz oksidləşmə məhsulları (əsasən karbon qazı və kükürd dioksidi) katalizatorun səthindən çıxarılır.

Katalitik krekinq bərk (katalizator) və qaz (karbohidrogen buxarı) maddələrin iştirak etdiyi heterojen bir prosesdir. Aydındır ki, katalizatorun regenerasiyası - bərk hisin atmosfer oksigeni ilə qarşılıqlı təsiri də heterojen bir prosesdir.

Heterojen reaksiyalar(qaz - bərk) bərkin səthi artdıqca daha sürətli axır. Buna görə katalizator əzilir və onun regenerasiyası və karbohidrogenlərin krekinqi sizə kükürd turşusu istehsalından tanış olan “mayeləşdirilmiş yataq”da həyata keçirilir.

Qaz yağı kimi krekinq xammalı konusvari reaktora daxil olur. Reaktorun aşağı hissəsi daha kiçik diametrə malikdir, ona görə də xammal buxarının axını çox yüksəkdir. Yüksək sürətlə hərəkət edən qaz katalizator hissəciklərini tutur və içəri aparır üst hissəsi reaktor, burada diametrinin artması səbəbindən axın sürəti azalır. Cazibə qüvvəsinin təsiri altında katalizator hissəcikləri reaktorun aşağı, daha dar hissəsinə düşür və oradan yenidən yuxarıya doğru aparılır. Beləliklə, katalizatorun hər dənəsi içəridədir daimi hərəkət və hər tərəfdən qaz reagenti ilə yuyulur.

Bəzi katalizator dənələri reaktorun xarici, daha geniş hissəsinə daxil olur və qaz axını müqaviməti ilə qarşılaşmadan içəriyə düşür. alt hissəsi, burada onlar qaz axını tərəfindən götürülür və regeneratora aparılır. Orada "mayeləşdirilmiş yataq" rejimində katalizator yandırılır və reaktora qaytarılır.

Beləliklə, katalizator reaktor və regenerator arasında dövr edir və krekinq və qovurmanın qaz halında olan məhsulları onlardan çıxarılır.

Krekinq katalizatorlarının istifadəsi reaksiya sürətini bir qədər artırmağa, onun temperaturunu azaltmağa və krekinq məhsullarının keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa imkan verir.

Benzin fraksiyasının yaranan karbohidrogenləri əsasən xətti quruluşa malikdir, bu da yaranan benzinin aşağı detonasiya müqavimətinə səbəb olur.

"Tıqqınma müqaviməti" anlayışını daha sonra nəzərdən keçirəcəyik, hələlik yalnız qeyd edəcəyik ki, budaqlanmış strukturun molekulları olan karbohidrogenlər əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük partlama müqavimətinə malikdir. Sistemə izomerləşmə katalizatorlarını əlavə etməklə krekinq zamanı əmələ gələn qarışıqda izomer şaxələnmiş karbohidrogenlərin nisbətini artırmaq mümkündür.

Neft yataqlarında, bir qayda olaraq, yer qabığında neftin üstündə toplanan və onun üzərindəki süxurların təzyiqi altında qismən həll olunan səmt neft qazının böyük yığılması var. Neft kimi, səmt neft qazı da qiymətli təbii karbohidrogen mənbəyidir. Tərkibində əsasən alkanlar var, onların molekullarında 1-dən 6-a qədər karbon atomu var. Aydındır ki, səmt neft qazının tərkibi neftdən qat-qat zəifdir. Lakin buna baxmayaraq, həm yanacaq, həm də kimya sənayesi üçün xammal kimi geniş istifadə olunur. Cəmi bir neçə onilliklər əvvəl əksər neft yataqlarında səmt qazı neftə lazımsız əlavə kimi yandırılırdı. Hazırda, məsələn, Rusiyanın ən zəngin neft ehtiyatı olan Surqutda dünyada ən ucuz elektrik enerjisi yanacaq kimi səmt neftindən istifadə etməklə istehsal olunur.

Artıq qeyd edildiyi kimi, səmt neft qazı təbii qazla müqayisədə müxtəlif karbohidrogenlərdə daha zəngindir. Onları fraksiyalara bölərək əldə edirik:

Qaz benzini əsasən lentan və heksandan ibarət yüksək uçucu qarışıqdır;

Propan-butan qarışığı, adından da göründüyü kimi, propan və butandan ibarətdir və təzyiq artdıqda asanlıqla maye vəziyyətə çevrilir;

Quru qaz, əsasən metan və etandan ibarət qarışıqdır.

Kiçik molekulyar çəkiyə malik uçucu komponentlərin qarışığı olan benzin, hətta temperaturda belə yaxşı buxarlanır. aşağı temperaturlar. Bu, mühərriklər üçün yanacaq kimi qaz benzinindən istifadə etməyə imkan verir daxili yanma Uzaq Şimalda və qış şəraitində mühərrikin işə salınmasını asanlaşdıran mühərrik yanacağına əlavə olaraq.

Mayeləşdirilmiş qaz şəklində olan propan-butan qarışığı məişət yanacağı (dachanızda tanış qaz silindrləri) və alışqanları doldurmaq üçün istifadə olunur. Tədricən tərcümə yol nəqliyyatı mayeləşdirilmiş qaz üzrə - qlobal yanacaq böhranını aradan qaldırmağın və ekoloji problemlərin həllinin əsas yollarından biridir.

Tərkibinə görə təbii qaza yaxın olan quru qazdan da yanacaq kimi geniş istifadə olunur.

Bununla belə, səmt neft qazının və onun komponentlərinin yanacaq kimi istifadəsi ondan istifadənin ən perspektivli üsulundan uzaqdır.

Neft qazı komponentlərindən xammal kimi istifadə etmək daha səmərəlidir kimyəvi istehsal. Səmt neft qazını təşkil edən alkanlardan hidrogen, asetilen, doymamış və aromatik karbohidrogenlər və onların törəmələri alınır.

Qaz halında olan karbohidrogenlər nəinki yer qabığında nefti müşayiət edə bilir, həm də müstəqil akkumulyasiyalar - təbii qaz yataqları əmələ gətirir.

Təbii qaz - aşağı molekulyar çəkiyə malik qaz halında doymuş karbohidrogenlərin qarışığı. Təbii qazın əsas komponenti metandır, onun payı yataqdan asılı olaraq həcmcə 75-99% arasında dəyişir. Təbii qaza metandan əlavə etan, propan, butan və izobutan, həmçinin azot və karbon qazı daxildir.

Səmt nefti kimi təbii qaz həm yanacaq, həm də müxtəlif üzvi və qeyri-üzvi maddələrin istehsalı üçün xammal kimi istifadə olunur. Təbii qazın əsas komponenti olan metandan hidrogen, asetilen və metil spirti, formaldehid və qarışqa turşusu və bir çox digər üzvi maddələrin əldə edildiyini artıq bilirsiniz. Təbii qaz elektrik stansiyalarında, yaşayış və sənaye binalarının suyun qızdırılması üçün qazan sistemlərində, domna və ocaq sənayesində yanacaq kimi istifadə olunur. Kibrit vurub şəhər evinin mətbəx qaz sobasında qazı yandırmaqla siz təbii qazı təşkil edən alkanların oksidləşməsinin zəncirvari reaksiyasını “tətikləyirsiniz”. Neft, təbii və əlaqəli neft qazları ilə yanaşı, kömür karbohidrogenlərin təbii mənbəyidir. 0n yerin bağırsaqlarında qalın təbəqələr əmələ gətirir, sübut edilmiş ehtiyatları neft ehtiyatlarını xeyli üstələyir. Neft kimi, kömürdə də çoxlu miqdarda müxtəlif üzvi maddələr var. Üzvi maddələrlə yanaşı, tərkibində su, ammonyak, hidrogen sulfid və təbii ki, karbonun özü kimi qeyri-üzvi maddələr də var - kömür. Kömürün emalının əsas üsullarından biri kokslaşmadır - hava girişi olmadan kalsinasiya. Təxminən 1000 ° C temperaturda həyata keçirilən kokslaşdırma nəticəsində aşağıdakılar əmələ gəlir:

Tərkibində hidrogen, metan, karbon qazı və karbon qazı, ammonyak, azot və digər qazların qarışıqları olan koks qazı;
tərkibində bir neçə yüz dəfə fərdi üzvi maddələr, o cümlədən benzol və onun homoloqları, fenol və aromatik spirtlər, naftalin və müxtəlif heterosiklik birləşmələr olan kömür qatranı;
suprasin və ya adından göründüyü kimi, həll edilmiş ammonyak, həmçinin fenol, hidrogen sulfid və digər maddələr olan ammonyak suyu;
koks kokslaşmanın bərk qalığıdır, demək olar ki, təmiz karbondur.

Kola istifadə olunur dəmir və polad, ammonyak istehsalında - azot və birləşdirilmiş gübrələrin istehsalında və üzvi koks məhsullarının əhəmiyyətini çətin ki, qiymətləndirmək olar.

Beləliklə, səmt neft və təbii qazlar, kömür təkcə ən qiymətli karbohidrogen mənbələri deyil, həm də əvəzolunmaz təbii sərvətlərin unikal anbarının tərkib hissəsidir, ehtiyatlı və əsaslı istifadə bəşər cəmiyyətinin mütərəqqi inkişafı üçün zəruri şərtdir.

1. Karbohidrogenlərin əsas təbii mənbələrini sadalayın. Onların hər birinə hansı üzvi maddələr daxildir? Onların kompozisiyalarında ortaq nə var?

2. Neftin fiziki xassələrini təsvir edin. Niyə onun daimi qaynama nöqtəsi yoxdur?

3. Kütləvi informasiya vasitələrinin məlumatlarını ümumiləşdirərək, neft sızması nəticəsində yaranan ekoloji fəlakətləri və onların nəticələrinin aradan qaldırılması yollarını təsvir edin.

4. Düzəltmə nədir? Bu proses nəyə əsaslanır? Yağın rektifikasiyası nəticəsində alınan fraksiyaları adlandırın. Onlar bir-birindən nə ilə fərqlənirlər?

5. Krekinq nədir? Neft məhsullarının krekinqinə uyğun gələn üç reaksiya üçün tənliklər verin.

6. Krekinqin hansı növlərini bilirsiniz? Bu proseslərin ümumi nələri var? Onlar bir-birindən nə ilə fərqlənirlər? Müxtəlif növ krekinq məhsulları arasında əsas fərq nədir?

7. Nə üçün səmt neft qazı bu ada malikdir? Onun əsas komponentləri və istifadələri hansılardır?

8. Təbii qaz səmt neft qazından nə ilə fərqlənir? Onların kompozisiyalarında ortaq nə var? Sizə məlum olan səmt neft qazının bütün komponentləri üçün yanma reaksiya tənliklərini verin.

9. Təbii qazdan benzol almaq üçün istifadə oluna bilən reaksiya tənliklərini verin. Bu reaksiyalar üçün şərtləri göstərin.

10. Kokslaşma nədir? Onun məhsulları və tərkibi nədir? Sizə məlum olan kokslaşan kömür məhsulları üçün xarakterik reaksiyaların tənliklərini verin.

11. Neft, kömür və səmt neft qazının yandırılmasının onlardan istifadənin ən rasional üsulundan niyə uzaq olduğunu izah edin.

Kömürün quru distilləsi.

Aromatik karbohidrogenlər əsasən kömürün quru distillə edilməsindən əldə edilir. Kömür 1000-1300 ° C-də hava girişi olmayan retortlarda və ya kokslaşan sobalarda qızdırıldıqda, kömürün üzvi maddələri bərk, maye və qaz halında məhsulların əmələ gəlməsi ilə parçalanır.

Quru distillənin bərk məhsulu - koks - kül qarışığı ilə karbondan ibarət gözenekli bir kütlədir. Koks böyük miqdarda istehsal olunur və əsasən metallurgiya sənayesi tərəfindən filizlərdən metalların (ilk növbədə dəmir) istehsalında azaldıcı maddə kimi istehlak olunur.

Quru distillənin maye məhsulları qara özlü tar (kömür qatranı), ammonyak olan sulu təbəqə isə ammonyak suyudur. Kömür qatranı orta hesabla ilkin kömürün kütləsinin 3%-i alınır. Ammonyak suyu ammonyakın vacib mənbələrindən biridir. Kömürün quru distillə edilməsinin qazlı məhsullarına koks qazı deyilir. Koks qazı kömürün növündən, kokslaşma rejimindən və s. asılı olaraq müxtəlif tərkibə malikdir. Koks sobalarının akkumulyatorlarında istehsal olunan koks qazı qatran, ammonyak və yüngül neft buxarlarını tutan bir sıra absorberlərdən keçir. Koks qazından kondensasiya yolu ilə alınan yüngül neftin tərkibində 60% benzol, toluol və digər karbohidrogenlər var. Benzolun böyük hissəsi (90%-ə qədər) bu üsulla alınır və yalnız kiçik bir hissəsi kömür qatranının fraksiyalanması ilə alınır.

Kömür qatranının emalı. Kömür qatranı xarakterik bir qoxu olan qara qatranlı kütlənin görünüşünə malikdir. Hazırda kömür qatranından 120-dən çox müxtəlif məhsul ayrılmışdır. Onların arasında aromatik karbohidrogenlər, həmçinin turşu təbiətli aromatik oksigen tərkibli maddələr (fenollar), əsas təbiətli azot tərkibli maddələr (piridin, xinolin), kükürd (tiofen) olan maddələr və s.

Kömür qatranı fraksiya distilləsinə məruz qalır, nəticədə bir neçə fraksiya yaranır.

Yüngül neftin tərkibində benzol, toluol, ksilenlər və bəzi digər karbohidrogenlər var.

Orta və ya karbolik yağda bir sıra fenollar var.

Ağır və ya kreozot yağı: Karbohidrogenlərdən ağır neftin tərkibində naftalin var.

Neftdən karbohidrogenlərin alınması

Neft aromatik karbohidrogenlərin əsas mənbələrindən biridir. Əksər yağların tərkibində çox az miqdarda aromatik karbohidrogenlər var. Yerli neftlər arasında Ural (Perm) yatağının nefti aromatik karbohidrogenlərlə zəngindir. İkinci Bakı neftinin tərkibində 60%-ə qədər aromatik karbohidrogen var.

Aromatik karbohidrogenlərin azlığı səbəbindən indi “neft aromatizasiyasından” istifadə olunur: neft məhsulları təxminən 700 °C temperaturda qızdırılır, bunun nəticəsində neftin parçalanması məhsullarından aromatik karbohidrogenlərin 15-18%-i əldə edilə bilər.

• 
  Qəbz aromatik karbohidrogenlər. Təbii mənbələr
  Qəbz karbohidrogenlər neftdən. Neft əsaslardan biridir mənbələr aromatik karbohidrogenlər.


• 
  Qəbz aromatik karbohidrogenlər. Təbii mənbələr. Kömürün quru distilləsi. Aromatik karbohidrogenlər ilə əsasən əldə edilir. Nomenklatura və izomeriya aromatik karbohidrogenlər.


• 
  Qəbz aromatik karbohidrogenlər. Təbii mənbələr. Kömürün quru distilləsi. Aromatik karbohidrogenlər ilə əsasən əldə edilir.


• 
  Qəbz aromatik karbohidrogenlər. Təbii mənbələr.
  1. Sintezdən aromatik karbohidrogenlər və kataliz iştirakı ilə yağlı halo törəmələri... daha çox ».


• 
  Qrupa aromatik birləşmələrə bir sıra maddələr daxildir, alındı-dan təbii qatranlar, balzamlar və efir yağları.
  Rasional adlar aromatik karbohidrogenlər adətən adından yaranır. Aromatik karbohidrogenlər.


• 
  Təbii mənbələr limit karbohidrogenlər. Təbiətdə qazlar, mayelər və bərk cisimlər geniş yayılmışdır. karbohidrogenlər, əksər hallarda saf birləşmələr şəklində deyil, müxtəlif, bəzən çox mürəkkəb qarışıqlar şəklində baş verir.


• 
  izomerizm, təbii mənbələr və yollar qəbul edir olefinlər Olefinlərin izomeriyası karbon atomları zəncirinin izomerizmindən, yəni zəncirin n olub-olmamasından asılıdır. Doymamış (doymamış) karbohidrogenlər.


• 
  Karbohidrogenlər. Karbohidratlar təbiətdə geniş yayılmışdır və insan həyatında çox mühüm rol oynayır. Onlar qidanın bir hissəsidir və adətən insanın enerji ehtiyacı qidalanma zamanı əsasən karbohidratlar hesabına ödənilir.


• 
  Etilendən əmələ gələn H2C=CH- radikalı adətən vinil adlanır; propilendən hasil edilən H2C=CH-CH2- radikalına allil deyilir. Təbii mənbələr və yollar qəbul edir olefinlər


• 
  Təbii mənbələr limit karbohidrogenlər Ağacın, torfun, qəhvəyi və daş kömürün, neft şistinin quru distillə edilməsinin bəzi məhsulları da var. Sintetik üsullar qəbul edir limit karbohidrogenlər.

Oxşar səhifələr tapıldı:10

HİDROKARBONLARIN TƏBİİ MƏNBƏLƏRİ

Karbohidrogenlər çox fərqlidir -
Maye və bərk və qaz halında.
Təbiətdə niyə bu qədər çoxdur?
Söhbət doymaz karbondan gedir.

Həqiqətən də, bu element, heç kim kimi, “doyummaz”dır: çoxlu atomlarından düz və budaqlanmış zəncirlər, halqalar və ya şəbəkələr yaratmağa çalışır. Beləliklə, karbon və hidrogen atomlarının çoxlu birləşmələri var.

Karbohidrogenlər həm təbii qazdır - metan, həm də silindrləri doldurmaq üçün istifadə olunan başqa bir məişət yanan qaz - propan C 3 H 8. Karbohidrogenlərə neft, benzin və kerosin daxildir. Həm də - üzvi həlledici C 6 H 6, yeni il şamlarının hazırlandığı parafin, aptekdən vazelin və hətta məhsulların qablaşdırılması üçün plastik torba...

Karbohidrogenlərin ən mühüm təbii mənbələri faydalı qazıntılardır - kömür, neft, qaz.

KÖMÜR

Dünyada daha çox tanınır 36 min birlikdə tutan kömür hövzələri və yataqları 15% ərazilər qlobus. Kömür hövzələri minlərlə kilometrə qədər uzana bilər. Yer kürəsində kömürün ümumi geoloji ehtiyatları var 5 trilyon 500 milyard ton kəşf edilmiş yataqlar da daxil olmaqla - 1 trilyon 750 milyard ton.

Fosil kömürlərin üç əsas növü vardır. Qəhvəyi kömür və antrasit yanan zaman alov görünməz olur və yanma tüstüsüz olur, daş kömür isə yanan zaman yüksək çatlama səsi yaradır.

Antrasit- fosil kömürlərin ən qədimi. Yüksək sıxlığı və parlaqlığı ilə seçilir. qədər ehtiva edir 95% karbon.

Kömür– qədər ehtiva edir 99% karbon. Bütün fosil kömürlər arasında ən geniş tətbiq sahəsinə malikdir.

Qəhvəyi kömür– qədər ehtiva edir 72% karbon. Qəhvəyi rəngi var. Fosil kömürlərin ən gənci olaraq, çox vaxt əmələ gəldiyi ağacın quruluşunun izlərini saxlayır. Yüksək hiqroskopiklik və yüksək kül tərkibi ilə xarakterizə olunur ( 7%-dən 38%-ə qədər, ona görə də ondan yalnız yerli yanacaq və kimyəvi emal üçün xammal kimi istifadə olunur. Xüsusilə, hidrogenləşdirmə yolu ilə qiymətli maye yanacaq növləri əldə edilir: benzin və kerosin.

Əsas karbon komponent kömür( 99% ), qəhvəyi kömür ( 72%-ə qədər). Karbon adının mənşəyi, yəni "kömür doğuran". Eynilə Latın adı

"Carboneum" əsas kimi karbon-kömür kökünü ehtiva edir.

Neft kimi, kömürdə də böyük miqdarda üzvi maddələr var. Üzvi maddələrlə yanaşı, tərkibində su, ammonyak, hidrogen sulfid və təbii ki, karbonun özü kimi qeyri-üzvi maddələr də var - kömür. Kömürün emalının əsas üsullarından biri kokslaşmadır - hava girişi olmadan kalsinasiya. 1000 0 C temperaturda aparılan kokslaşdırma nəticəsində aşağıdakılar əmələ gəlir:Koks qazı

– tərkibində hidrogen, metan, karbon qazı və karbon qazı, ammonyak, azot və digər qazların qarışıqları var. Kömür qatranı

– tərkibində bir neçə yüz müxtəlif üzvi maddələr, o cümlədən benzol və onun homoloqları, fenol və aromatik spirtlər, naftalin və müxtəlif heterosiklik birləşmələr var. Qatran və ya ammonyak suyu

– tərkibində, adından göründüyü kimi, həll olunmuş ammonyak, həmçinin fenol, hidrogen sulfid və digər maddələr.Kola

– bərk kokslaşan qalıq, praktiki olaraq saf karbon.

Koks dəmir və polad istehsalında, ammonyak azot və birləşdirilmiş gübrələrin istehsalında istifadə olunur və üzvi koks məhsullarının əhəmiyyətini çətin ki, çox qiymətləndirmək olar. Bu mineralın yayılma coğrafiyası necədir?

Kömür ehtiyatlarının əsas hissəsi şimal yarımkürəsində - Asiya, Şimali Amerika, Avrasiyada yerləşir. Kömür ehtiyatları və hasilatı baxımından hansı ölkələr seçilir?

Çin, ABŞ, Hindistan, Avstraliya, Rusiya.

Kömürün əsas ixracatçıları ölkələrdir.

ABŞ, Avstraliya, Rusiya, Cənubi Afrika.

Əsas idxal mərkəzləri. Yaponiya,.

Bu, ətraf mühiti çox çirkləndirən yanacaqdır. Kömür hasilatı zamanı partlayışlar, metan yanğınları baş verir, müəyyən ekoloji problemlər yaranır.

Ətraf mühitin çirklənməsi insanın iqtisadi fəaliyyəti nəticəsində bu mühitin vəziyyətində hər hansı arzuolunmaz dəyişiklikdir. Bu da qazma zamanı baş verir. Kömür hasilatı sahəsindəki vəziyyəti təsəvvür edək. Kömürlə birlikdə külli miqdarda tullantı süxurları səthə qalxır ki, bu da sadəcə lazımsız olaraq zibilliklərə göndərilir. Tədricən formalaşır tullantı yığınları- təbii landşaftın görünüşünü pozan nəhəng, on metrlərlə hündürlükdə, konusvari dağlar. Səthə qaldırılan bütün kömür istehlakçıya daşınacaqmı? Əlbəttə yox. Axı proses hava keçirmir. Yerin səthində çoxlu miqdarda kömür tozu çökür. Nəticədə torpaqların və qrunt sularının tərkibi dəyişir ki, bu da istər-istəməz ərazinin flora və faunasına təsir göstərir.

Kömürdə radioaktiv karbon - C var, lakin yanacaq yandırıldıqdan sonra təhlükəli maddə tüstü ilə birlikdə havaya, suya, torpağa daxil olur və tikinti materiallarının istehsalı üçün istifadə olunan şlak və ya külə çevrilir. Nəticədə yaşayış binalarında divarlar və tavanlar “batır” və insan sağlamlığı üçün təhlükə yaradır.

YAĞ

Neft qədim zamanlardan bəşəriyyətə məlumdur. Fərat çayının sahillərində minalanmışdır

Eramızdan əvvəl 6-7 min il uh . Evlərin işıqlandırılmasında, məhlulların hazırlanmasında, dərman və məlhəm kimi, balzamlama üçün istifadə olunurdu. Qədim dünyada neft nəhəng silah idi: odlu çaylar o basqın edən qala divarlarının başlarına tökülür, neftə batırılmış yanan oxlar mühasirəyə alınmış şəhərlərə uçurdu. Neft, adı ilə tarixə düşən yandırıcı maddənin tərkib hissəsi idi "Yunan atəşi" Orta əsrlərdə əsasən küçə işıqlandırması üçün istifadə edilmişdir.

600-dən çox neft və qaz hövzəsi kəşf edilib, 450-si işlənilir , və neft yataqlarının ümumi sayı 50 minə çatır.

Yüngül və ağır yağlar var. Yerin təkindən yüngül neft nasoslar və ya fontan üsulu ilə çıxarılır. Bu yağ əsasən benzin və kerosin istehsalında istifadə olunur. Hətta bəzən mədən üsulu ilə (Komi Respublikasında) ağır neft növləri çıxarılır və ondan bitum, mazut və müxtəlif yağlar hazırlanır.

Neft ən çox yönlü, yüksək kalorili yanacaqdır. Onun çıxarılması nisbətən sadə və ucuzdur, çünki neft çıxararkən insanları yerin altına salmağa ehtiyac yoxdur. Neftin boru kəmərləri ilə nəqli böyük problem deyil. Bu növ yanacağın əsas çatışmazlığı onun aşağı resurs mövcudluğudur (təxminən 50 il). ) . Ümumi geoloji ehtiyatlar 500 milyard tona, o cümlədən kəşf edilmiş 140 milyard tona bərabərdir .

IN 2007 il Rusiya alimləri Şimal Buzlu Okeanında yerləşən sualtı Lomonosov və Mendeleyev silsilələrinin kontinental şelf zonası olduğunu və buna görə də Rusiya Federasiyasına aid olduğunu dünya ictimaiyyətinə sübut etdilər. Kimya müəllimi sizə yağın tərkibi və xassələri haqqında məlumat verəcək.

Neft "enerji yığınıdır". Cəmi 1 ml ilə siz bütöv bir vedrə suyu bir dərəcə qızdıra bilərsiniz və vedrə samovarı qaynatmaq üçün yarım stəkandan az yağ lazımdır. Vahid həcmdə enerji konsentrasiyasına görə neft təbii maddələr arasında birinci yeri tutur. Hətta radioaktiv filizlər də bu baxımdan onunla rəqabət apara bilməz, çünki onların tərkibindəki radioaktiv maddələrin miqdarı o qədər azdır ki, 1 mq çıxarmaq olar. Nüvə yanacağı tonlarla süxurların emalını tələb edir.

Neft təkcə hər hansı bir dövlətin yanacaq-energetika kompleksinin əsasını təşkil etmir.

Bura aid olduğu yerdir məşhur sözlər D.I.Mendeleyev “Yağ yandırmaq ocağı yandırmaqla eynidir əskinaslar". Hər damla yağda daha çox olur 900 müxtəlif kimyəvi birləşmələr, Dövri Cədvəlin kimyəvi elementlərinin yarısından çoxu. Bu, doğrudan da təbiətin möcüzəsidir, neft-kimya sənayesinin əsasıdır. İstehsal olunan bütün neftin təxminən 90%-i yanacaq kimi istifadə olunur. Baxmayaraq “ sənin 10%" , neft-kimya sintezi müasir cəmiyyətin təcili ehtiyaclarını ödəyən minlərlə üzvi birləşmələrin istehsalını təmin edir. Əbəs yerə insanlar nefti hörmətlə “qara qızıl”, “yerin qanı” adlandırmırlar.

Yağ qırmızımtıl və ya yaşılımtıl rəngli, bəzən qara, qırmızı, mavi və ya açıq və hətta şəffaf olan, tünd qəhvəyi rəngli yağlı mayedir. kəskin qoxu. Su kimi ağ və ya rəngsiz neft var (məsələn, Azərbaycanda Suruxan yatağında, Əlcəzairdə bəzi yataqlarda).

Yağın tərkibi eyni deyil. Lakin onların hamısında adətən üç növ karbohidrogen var - alkanlar (əsasən normal quruluşlu), sikloalkanlar və aromatik karbohidrogenlər. Müxtəlif yataqların neftində bu karbohidrogenlərin nisbəti müxtəlifdir: məsələn, Manqışlaq nefti alkanlarla, Bakı regionunun nefti isə sikloalkanlarla zəngindir.

Əsas neft ehtiyatları şimal yarımkürəsində yerləşir. Cəmi 75 Dünya ölkələri neft hasil edir, lakin onun istehsalının 90%-i cəmi 10 ölkədən gəlir. Yaxın ? Dünyanın neft ehtiyatları inkişaf etməkdə olan ölkələrdədir. (Müəllim adlarını çəkir və xəritədə göstərir).

Əsas istehsalçı ölkələr:

Səudiyyə Ərəbistanı, ABŞ, Rusiya, İran, Meksika.

Eyni zamanda daha çox 4/5 Neft istehlakı əsas idxalçı ölkələr olan iqtisadi cəhətdən inkişaf etmiş ölkələrin payına düşür:

Yaponiya, Xarici Avropa, ABŞ.

Xam neft heç bir yerdə istifadə olunmur, lakin neft məhsullarından istifadə olunur.

Neft emalı

Müasir qurğu yağın qızdırılması üçün sobadan və yağın ayrıldığı distillə sütunundan ibarətdir. fraksiyalar - karbohidrogenlərin qaynama nöqtələrinə uyğun olaraq ayrı-ayrı qarışıqları: benzin, nafta, kerosin. Ocağın bir rulona yuvarlanan uzun bir borusu var. Ocaq mazut və ya qazın yanma məhsulları ilə qızdırılır. Yağ davamlı olaraq rulona verilir: orada maye və buxar qarışığı şəklində 320 - 350 0 C-ə qədər qızdırılır və distillə sütununa daxil olur. Distillə sütunu təxminən 40 m hündürlüyündə polad silindrik aparatdır. İçərisində deşiklər olan bir neçə onlarla üfüqi arakəsmə var - sözdə plitələr. Sütuna daxil olan yağ buxarı yuxarı qalxır və plitələrdəki deliklərdən keçir. Yuxarı doğru hərəkət etdikcə tədricən soyuyurlar, qismən mayeləşirlər. Daha az uçucu karbohidrogenlər artıq birinci plitələrdə mayeləşdirilir və qaz neft fraksiyasını əmələ gətirir; daha çox uçucu karbohidrogenlər daha yüksək toplanır və kerosin fraksiyasını əmələ gətirir; daha yüksək - nafta fraksiya. Ən uçucu karbohidrogenlər sütundan buxar şəklində çıxır və kondensasiyadan sonra benzin əmələ gətirir. Benzinin bir hissəsi "suvarma" üçün sütuna qaytarılır, bu da öz töhfəsini verir daha yaxşı rejim iş. (Dəftərə yazın). Benzin – tərkibində 40 0 ​​C ilə 200 0 C aralığında qaynayan C5 – C11 karbohidrogenləri var; nafta – 120 0 C-dən 240 0 C-ə qədər qaynama temperaturu olan C8 - C14 karbohidrogenləri ehtiva edir; qazoylu - 230 0 C-dən 360 0 C-ə qədər temperaturda distillə edilmiş C13 – C15 karbohidrogenləri ehtiva edir; sürtkü yağları - C16 - C28, 350 0 C və yuxarı temperaturda qaynadılır.

Yüngül məhsulları neftdən distillə etdikdən sonra viskoz qara maye qalır - mazut. Bu, karbohidrogenlərin qiymətli qarışığıdır. Sürtkü yağları mazutdan əlavə distillə yolu ilə alınır. Mazutun distillə olunmayan hissəsi tikintidə və yolların asfaltlanmasında istifadə olunan tar adlanır (video fraqmentin nümayişi). Neftin birbaşa distillə edilməsinin ən qiymətli hissəsi benzindir. Lakin bu fraksiyanın məhsuldarlığı xam neftin çəkisinə görə 17-20%-dən çox deyil. Problem yaranır: cəmiyyətin avtomobil və aviasiya yanacağına getdikcə artan tələbatını necə ödəmək olar? Həll yolu 19-cu əsrin sonunda bir rus mühəndisi tərəfindən tapıldı Vladimir Qriqoryeviç Şuxov. IN 1891 il o, ilk dəfə sənaye həyata keçirdi çatlama neftin kerosin fraksiyası, bu da benzinin məhsuldarlığını 65-70% (xam neft əsasında) artırmağa imkan verdi. Yalnız neft məhsullarının termal krekinq prosesinin inkişafı üçün minnətdar bəşəriyyət bu nadir şəxsiyyətin adını sivilizasiya tarixinə qızıl hərflərlə yazdı.

Neftin rektifikasiyası nəticəsində alınan məhsullar bir sıra mürəkkəb prosesləri özündə cəmləşdirən kimyəvi emaldan keçir. Bir neçə növ krekinq var: termal, katalitik, yüksək təzyiqli krekinq və reduksiya krekinqi. Termal krekinq yüksək temperaturun (470-550 0 C) təsiri altında uzun zəncirli karbohidrogen molekullarının daha qısa olanlara parçalanmasından ibarətdir. Bu parçalanma zamanı alkanlarla birlikdə alkenlər əmələ gəlir:

Hal-hazırda katalitik krekinq ən çox yayılmışdır. 450-500 0 C temperaturda, lakin daha yüksək sürətlə həyata keçirilir və daha yüksək keyfiyyətli benzin əldə etməyə imkan verir. Katalitik krekinq şəraitində parçalanma reaksiyaları ilə yanaşı izomerləşmə reaksiyaları, yəni normal quruluşlu karbohidrogenlərin şaxələnmiş karbohidrogenlərə çevrilməsi baş verir.

İzomerləşmə benzinin keyfiyyətinə təsir göstərir, çünki dallanmış karbohidrogenlərin olması onun oktan sayını xeyli artırır. Krekinq ikinci dərəcəli neft emalı prosesi kimi təsnif edilir. Reforminq kimi bir sıra digər katalitik proseslər də ikinci dərəcəli kimi təsnif edilir. İslahat- Bu, benzinin katalizatorun, məsələn, platinin iştirakı ilə qızdırılaraq aromatizasiyasıdır. Bu şəraitdə alkanlar və sikloalkanlar aromatik karbohidrogenlərə çevrilir, nəticədə benzinin oktan sayı da xeyli artır.

Ekologiya və neft sahəsi

Neft-kimya istehsalı üçün ekoloji problem xüsusilə aktualdır. Neft istehsalı enerji xərclərini və ətraf mühitin çirklənməsini əhatə edir. Təhlükəli mənbə Dənizdə neft hasilatı nəticəsində dünya okeanı çirklənir və neftin nəqli zamanı dünya okeanı da çirklənir. Hər birimiz televiziyada neft tankerlərinin qəzalarının nəticələrini görmüşük. Mazut təbəqəsi ilə örtülmüş qara sahillər, qara sörf, nəfəsini çəkən delfinlər, qanadları özlü mazutla örtülmüş quşlar, kürək və vedrələrlə yağ yığan qoruyucu geyimli insanlar. 2007-ci ilin noyabrında Kerç boğazında baş vermiş ciddi ekoloji fəlakət haqqında məlumat vermək istərdim. Suya 2 min ton neft məhsulları və 7 min tona yaxın kükürd düşüb. Təbii fəlakətdən ən çox zərər çəkənlər Qara və Azov dənizlərinin qovşağında yerləşən Tuzla tüpürcəyi və Çuşka tüpürcəkləri olub. Qəzadan sonra mazut dibinə çökərək dəniz sakinlərinin əsas qidası olan kiçik ürək formalı qabığın ölümünə səbəb olub. Ekosistemin bərpası üçün 10 il lazım olacaq. 15 mindən çox quş öldü. Bir litr yağ suya düşdükdən sonra 100 kv.m sahəsi olan ləkələrlə səthinə yayılır. Neft filmi çox nazik olsa da, atmosferdən su sütununa gedən oksigen yoluna keçilməz maneə yaradır. Nəticədə oksigen rejimi və okean pozulur "boğucu." Okean qida zəncirinin əsasını təşkil edən plankton ölür. Hazırda Dünya Okeanının ərazisinin təxminən 20%-i artıq neft dağılmaları ilə örtülüdür və neftlə çirklənmənin təsirinə məruz qalan ərazilər artır. Dünya Okeanının neft filmi ilə örtülməsi ilə yanaşı, quruda da müşahidə edə bilərik. Məsələn, Qərbi Sibirin neft mədənlərində ildə bir tankerin tuta biləcəyindən daha çox neft tökülür - 20 milyon tona qədər. Bu neftin təqribən yarısı qəzalar nəticəsində yerə tökülür, qalan hissəsi quyuların işə salınması, kəşfiyyat qazması və boru kəmərlərinin təmiri zamanı “planlı” sızma və sızmalardır. Komitəyə görə, neftlə çirklənmiş torpaqların ən böyük sahəsi mühit Purovski rayonunda yerləşən Yamalo-Nenets Muxtar Dairəsi.

TƏBİİ VƏ ƏLAQƏLİ NEFT QAZI

Təbii qazda əsas komponentləri aşağı molekulyar çəkiyə malik karbohidrogenlər var metan.

Müxtəlif yataqlardan hasil edilən qazda onun tərkibi 80%-dən 97%-ə qədərdir.

Metandan əlavə - etan, propan, butan. Qeyri-üzvi: azot - 2%; CO2; H2O;

H2S, nəcib qazlar. Təbii qaz yandıqda çoxlu istilik əmələ gətirir. Öz xüsusiyyətlərinə görə, təbii qaz bir yanacaq kimi hətta neftdən də üstündür; Bu yanacaq sənayesinin ən gənc sahəsidir. Qazı çıxarmaq və nəql etmək daha asandır. Bu, bütün yanacaq növləri arasında ən qənaətcildir. Bununla belə, bəzi çatışmazlıqlar var: mürəkkəb qitələrarası qaz nəqli. Mayeləşdirilmiş vəziyyətdə qaz daşıyan metan tankerləri son dərəcə mürəkkəb və bahalı strukturlardır. Kimi istifadə olunur: effektiv yanacaq, kimya sənayesində xammal, asetilen, etilen, hidrogen, his, plastik, sirkə turşusu, boyalar, dərmanlar və s. istehsalında. Əlaqəli (neft qazları) neftdə həll olunan təbii qazlardır və hasilatı zamanı buraxılmışdır Neft qazı daha az metan, lakin daha çox propan, butan və digər yüksək karbohidrogenləri ehtiva edir. Qaz harada istehsal olunur? Dünyanın 70-dən çox ölkəsində sənaye qazı ehtiyatları var. Üstəlik, neft məsələsində olduğu kimi, inkişaf etməkdə olan ölkələrin çox böyük ehtiyatları var. Amma qaz hasilatı əsasən həyata keçirilir inkişaf etmiş ölkələr. Onların ondan istifadə etmək imkanı və ya eyni qitədəki digər ölkələrə qaz satmaq yolu var. Beynəlxalq qaz ticarəti neft ticarətindən daha az aktivdir. Dünya qazının təxminən 15%-i beynəlxalq bazara çıxarılır. Dünya qaz hasilatının təxminən 2/3 hissəsi Rusiya və ABŞ-ın payına düşür. Şübhəsiz ki, təkcə ölkəmizdə deyil, həm də dünyada aparıcı qaz hasilatı regionu Yamalo-Nenetsdir.

muxtar bölgə

Neft və qaz hasilatı və onların nəqli texnologiyasının mükəmməl olmaması kompressor stansiyalarının istilik aqreqatlarında və məşəllərdə qaz həcmlərinin daimi yanmasına səbəb olur. Bu emissiyaların təxminən 30%-ni kompressor stansiyaları təşkil edir. Hər il 450 min tona yaxın təbii və səmt qazı məşəllərdə yandırılır, atmosferə 60 min tondan çox çirkləndirici atılır.

Neft, qaz, kömür kimya sənayesi üçün qiymətli xammaldır. Yaxın vaxtlarda ölkəmizin yanacaq-energetika kompleksində onlara əvəzləyici tapılacaqdır. Hazırda alimlər günəş və külək enerjisindən, nüvə yanacağından istifadə edərək nefti tamamilə əvəz etməyin yollarını axtarırlar. Gələcəyin ən perspektivli yanacağı hidrogendir. İstilik energetikasında neftdən istifadənin azaldılması onun daha səmərəli istifadəsinə deyil, həm də bu xammalın gələcək nəsillər üçün saxlanmasına aparan yoldur. Karbohidrogen xammalları yalnız üçün istifadə edilməlidir emal sənayesi müxtəlif məhsullar əldə etmək. Təəssüf ki, vəziyyət hələ də dəyişməyib və hasil edilən neftin 94%-ə qədəri yanacaq kimi xidmət edir. D.I.Mendeleyev müdrikcəsinə demişdir: “Yağ yandırmaq banknotlarla sobanı qızdırmaq kimidir”.