Sumber hidrokarbon yang paling penting adalah gas petroleum semula jadi dan berkaitan, minyak, arang batu.
Dengan simpanan gas asli tempat pertama di dunia adalah milik negara kita. Gas asli mengandungi hidrokarbon berat molekul rendah. Ia mempunyai komposisi perkiraan berikut (mengikut isipadu): 80-98% metana, 2-3% dari homolog terdekatnya - etana, propana, butana, dan sebilangan kecil kekotoran - hidrogen sulfida Н 2 S, nitrogen N 2, mulia gas, karbon monoksida (IV) CO 2 dan wap air H 2 O . Komposisi gas adalah khusus untuk setiap medan. Terdapat corak berikut: semakin tinggi berat molekul hidrokarbon, semakin rendah kandungan gas tersebut.
Gas asli banyak digunakan sebagai bahan bakar murah dengan nilai kalori tinggi (sehingga 54,400 kJ dilepaskan semasa pembakaran 1m 3). Ini adalah salah satu jenis bahan bakar terbaik untuk keperluan domestik dan industri. Di samping itu, gas asli adalah bahan mentah yang berharga untuk industri kimia: untuk pengeluaran asetilena, etilena, hidrogen, jelaga, pelbagai plastik, asid asetik, pewarna, ubat-ubatan dan produk lain.
Gas petroleum yang berkaitan berada dalam simpanan bersama dengan minyak: mereka dilarutkan di dalamnya dan terletak di atas minyak, membentuk "tutup" gas. Apabila minyak diekstrak ke permukaan, gas dipisahkan darinya kerana penurunan tekanan yang tajam. Sebelum ini, gas yang berkaitan tidak digunakan dan dibakar semasa pengeluaran minyak. Pada masa kini, mereka ditangkap dan digunakan sebagai bahan bakar dan bahan mentah kimia yang berharga. Gas bersekutu mengandungi kurang metana daripada gas asli, tetapi lebih banyak etana, propana, butana dan hidrokarbon yang lebih tinggi. Di samping itu, ia mengandungi kekotoran yang sama seperti gas asli: H 2 S, N 2, gas mulia, wap H 2 O, CO 2 . Hidrokarbon individu (etana, propana, butana, dll.) Diekstrak dari gas yang berkaitan, dan pemprosesannya memungkinkan untuk memperoleh hidrokarbon tak jenuh dengan dehidrogenasi - propilena, butilena, butadiena, dari mana getah dan plastik kemudian disintesis. Campuran propana dan butana (gas cecair) digunakan sebagai bahan bakar isi rumah. Bensin (campuran pentana dengan heksana) digunakan sebagai bahan tambahan petrol untuk pencucuhan bahan bakar yang lebih baik ketika menghidupkan mesin. Asid organik, alkohol dan produk lain diperoleh dengan pengoksidaan hidrokarbon.
Minyak- cecair mudah terbakar berminyak berwarna coklat gelap atau hampir hitam dengan bau khas. Lebih ringan daripada air (= 0,73-0,97 g / cm 3), praktis tidak larut dalam air. Dari segi komposisi, minyak adalah campuran hidrokarbon kompleks dengan pelbagai berat molekul, sehingga tidak mempunyai titik didih yang spesifik.
Minyak terdiri terutamanya daripada hidrokarbon cair (hidrokarbon pepejal dan gas dilarutkan di dalamnya). Biasanya ini adalah alkana (kebanyakannya dari struktur normal), sikloalkana dan arena, nisbahnya dalam minyak dari pelbagai ladang berbeza-beza. Minyak Ural mengandungi lebih banyak arena. Selain hidrokarbon, minyak mengandungi oksigen, sulfur dan sebatian organik nitrogen.
Minyak mentah biasanya tidak digunakan. Untuk mendapatkan produk berharga dari minyak, ia diproses.
Pemprosesan utama minyak terdiri dalam penyulingannya. Penyulingan dilakukan di kilang selepas pemisahan gas yang berkaitan. Semasa menyuling minyak, produk minyak ringan diperoleh:
petrol ( t bale = 40-200 ° C) mengandungi hidrokarbon C 5 -C 11,
nafta ( t bale = 150-250 ° С) mengandungi hydr 8 –С 14 hidrokarbon,
minyak tanah ( t bale = 180-300 ° C) mengandungi hidrokarbon C 12 -C 18,
minyak gas ( t bale> 275 ° C),
dan selebihnya - cecair hitam likat - minyak bahan bakar.
Minyak bahan api diproses lebih lanjut. Ia disuling di bawah tekanan yang dikurangkan (untuk mencegah penguraian) dan minyak pelincir dilepaskan: gelendong, mesin, silinder, dll. Garis dan parafin diasingkan dari minyak bahan bakar dari beberapa jenis minyak. Bahan bakar sisa minyak setelah penyulingan - tar - selepas pengoksidaan separa digunakan untuk mendapatkan asfalt. Kelemahan utama penyulingan minyak adalah hasil petrol yang rendah (tidak lebih daripada 20%).
Produk penyulingan petroleum mempunyai pelbagai aplikasi.
Petrol dalam jumlah besar ia digunakan sebagai bahan bakar penerbangan dan kenderaan. Selalunya terdiri daripada hidrokarbon yang mengandungi rata-rata 5 hingga 9 C atom dalam molekul. Naphtha digunakan sebagai bahan bakar untuk traktor, dan juga pelarut dalam industri cat dan pernis. Sebilangan besar diproses menjadi petrol. Minyak Tanah ia digunakan sebagai bahan bakar untuk traktor, pesawat jet dan peluru berpandu, serta untuk keperluan domestik. Minyak solar - minyak gas- digunakan sebagai bahan bakar motor, dan minyak pelincir- untuk pelinciran mekanisme. Petrolatum digunakan dalam perubatan. Ia terdiri daripada campuran hidrokarbon cecair dan pepejal. Parafin Ia digunakan untuk mendapatkan asam karboksilat yang lebih tinggi, untuk menghancurkan kayu dalam pembuatan mancis dan pensil, untuk pembuatan lilin, cat kasut, dll. Ia terdiri daripada campuran hidrokarbon pepejal. Minyak bahan api selain diproses menjadi minyak pelincir dan petrol, ia digunakan sebagai bahan bakar cecair dandang.
Pada kaedah pemprosesan sekunder minyak, terdapat perubahan struktur hidrokarbon yang membentuk komposisinya. Di antara kaedah ini, pemecahan hidrokarbon petroleum sangat penting untuk meningkatkan hasil petrol (hingga 65-70%).
Keretakan- proses penguraian hidrokarbon yang terkandung dalam minyak, akibatnya hidrokarbon dengan bilangan atom C yang lebih kecil dalam molekul terbentuk. Terdapat dua jenis keretakan utama: termal dan pemangkin.
Keretakan terma dilakukan dengan memanaskan bahan baku (minyak bahan bakar, dll.) pada suhu 470–550 ° C dan tekanan 2–6 MPa. Dalam kes ini, molekul hidrokarbon dengan sebilangan besar atom C dibahagikan kepada molekul dengan bilangan atom yang lebih sedikit dari hidrokarbon tepu dan tak jenuh. Sebagai contoh:
(mekanisme radikal),
Dengan cara ini, terutamanya petrol motor diperoleh. Keluarannya dari minyak mencapai 70%. Keretakan termal ditemui oleh jurutera Rusia, V.G. Shukhov pada tahun 1891.
Keretakan pemangkin dilakukan dengan adanya pemangkin (biasanya aluminosilikat) pada suhu 450-500 ° C dan tekanan atmosfera. Kaedah ini digunakan untuk mendapatkan petrol penerbangan dengan hasil hingga 80%. Keretakan jenis ini terutama digunakan pada pecahan minyak tanah dan minyak gas. Dalam retakan pemangkin, bersama dengan reaksi pembelahan, reaksi isomerisasi berlaku. Sebagai hasil dari yang terakhir, hidrokarbon tepu dengan kerangka molekul karbon bercabang terbentuk, yang meningkatkan kualiti petrol:
Bensin retak pemangkin mempunyai kualiti yang lebih tinggi. Proses mendapatkannya berjalan lebih cepat, dengan penggunaan tenaga haba yang lebih sedikit. Sebagai tambahan, retakan katalitik menghasilkan hidrokarbon rantai bercabang (sebatian iso) yang mempunyai banyak nilai untuk sintesis organik.
Pada t= 700 ° C ke atas, berlaku pirolisis.
Pirolisis- penguraian bahan organik tanpa akses udara pada suhu tinggi. Dalam pirolisis minyak, produk reaksi utama adalah hidrokarbon gas tak jenuh (etilena, asetilena) dan hidrokarbon aromatik - benzena, toluena, dll. Oleh kerana pirolisis minyak adalah salah satu cara yang paling penting untuk mendapatkan hidrokarbon aromatik, proses ini sering disebut minyak aromatik.
Aromatik- transformasi alkana dan sikloalkana menjadi arena. Apabila pecahan berat produk petroleum dipanaskan dengan adanya pemangkin (Pt atau Mo), hidrokarbon yang mengandungi 6-8 C atom dalam molekul diubah menjadi hidrokarbon aromatik. Proses-proses ini berlaku semasa pembaharuan (penyulingan petrol).
Pembaharuan Adakah aromatisasi petrol, dilakukan dengan memanaskannya di hadapan pemangkin, misalnya Pt. Dalam keadaan ini, alkana dan sikloalkana diubah menjadi hidrokarbon aromatik, akibatnya jumlah oktana petrol juga meningkat dengan ketara. Aromatisasi digunakan untuk mendapatkan hidrokarbon aromatik individu (benzena, toluena) dari pecahan petrol petroleum.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, hidrokarbon petroleum telah digunakan secara meluas sebagai sumber bahan mentah kimia. Dalam pelbagai cara, mereka digunakan untuk mendapatkan bahan yang diperlukan untuk pengeluaran plastik, serat tekstil sintetik, getah sintetik, alkohol, asid, detergen sintetik, bahan letupan, racun perosak, lemak sintetik, dll.
Arang batu seperti gas asli dan minyak, ia adalah sumber tenaga dan bahan mentah kimia yang berharga.
Kaedah utama untuk memproses arang batu bitumen adalah mengongkong(penyulingan kering). Semasa kok (pemanasan hingga 1000 ° C - 1200 ° C tanpa akses udara), pelbagai produk diperoleh: kok, tar arang batu, air supra-resin dan gas ketuhar kok (rajah).
Skim
Coke digunakan sebagai agen pengurangan pengeluaran besi babi di kilang metalurgi.
Tar arang berfungsi sebagai sumber hidrokarbon aromatik. Ia mengalami penyulingan pembetulan dan mendapatkan benzena, toluena, xilena, naftalena, serta fenol, sebatian yang mengandungi nitrogen, dll. Pitch - jisim hitam tebal yang tersisa setelah penyulingan resin, digunakan untuk penyediaan elektrod dan kertas tar bumbung.
Amonia, ammonium sulfat, fenol, dan lain-lain diperoleh dari air supra-resin.
Gas ketuhar kok digunakan untuk memanaskan ketuhar kok (semasa pembakaran 1m 3, kira-kira 18,000 kJ dilepaskan), tetapi ia terutamanya menjalani proses kimia. Oleh itu, hidrogen dibebaskan daripadanya untuk sintesis ammonia, yang kemudian digunakan untuk mendapatkan baja nitrogen, serta metana, benzena, toluena, ammonium sulfat, etilena.
Hantar karya baik anda di pangkalan pengetahuan. Gunakan borang di bawah
Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan asas pengetahuan dalam kajian dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.
Dihantar di http://www.allbest.ru/
Institusi pendidikan profesional belanjawan
Wilayah Voronezh
Kolej Perubatan Rossosh
Topik: "Minyak, gas petroleum asli dan berkaitan"
Dilakukan oleh pelajar dari 101 kumpulan
Kovalskaya Victoria
Disemak oleh guru: Grineva N.A.
Rossosh 2015
Pengenalan
Minyak, gas asli dan berkaitan, arang batu.
Sumber hidrokarbon utama adalah gas petroleum, minyak dan arang batu yang berkaitan dan semula jadi.
arang batu minyak retak
Minyak adalah bahan bakar fosil cair dengan warna coklat gelap dengan ketumpatan 0,70 - 1,04 g / cm ?. Minyak adalah campuran bahan yang kompleks - terutamanya hidrokarbon cair. Dari segi komposisi, minyak adalah parafinik, naftenik dan aromatik. Walau bagaimanapun, jenis minyak yang paling biasa dicampurkan. Sebagai tambahan kepada hidrokarbon, komposisi minyak termasuk kekotoran oksigen organik dan sebatian sulfur, serta air dan garam kalsium dan magnesium yang larut di dalamnya. Terkandung dalam minyak dan kekotoran mekanikal - pasir dan tanah liat. Minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk bahan bakar motor berkualiti tinggi. Setelah membersihkan dari air dan kekotoran lain yang tidak diingini, minyak diproses. Kaedah utama penapisan minyak adalah penyulingan. Ini berdasarkan perbezaan titik didih hidrokarbon yang membentuk minyak. Oleh kerana minyak mengandungi beratus-ratus bahan yang berbeza, banyak di antaranya mempunyai titik didih yang serupa, pemisahan hidrokarbon individu hampir mustahil. Oleh itu, dengan penyulingan, minyak dipisahkan menjadi pecahan yang mendidih dalam julat suhu yang cukup luas. Dengan penyulingan pada tekanan normal, minyak dipisahkan menjadi empat pecahan: petrol (30-180 ° C), minyak tanah (120-315 ° C), diesel (180-350 ° C) dan minyak bahan bakar (residu setelah penyulingan). Dengan penyulingan yang lebih teliti, setiap pecahan ini dapat dibahagikan kepada beberapa pecahan yang lebih sempit. Oleh itu, petroleum eter (40-70 ° C), petrol sendiri (70-120 ° C) dan nafta (120-180 ° C) dapat diasingkan dari pecahan petrol (campuran hidrokarbon C5 - C12). Petroleum eter mengandungi pentana dan heksana. Ia adalah pelarut yang sangat baik untuk lemak dan resin. Bensin mengandungi hidrokarbon tepu yang tidak bercabang dari pentana hingga dekana, sikloalkana (siklopentana dan sikloheksana) dan benzena. Setelah diproses dengan tepat, petrol digunakan sebagai bahan bakar untuk penerbangan dan kenderaan
ICE. Naphtha yang mengandung hidrokarbon C8 - C14 dan minyak tanah (campuran hidrokarbon C12 - C18) digunakan sebagai bahan bakar untuk alat pemanasan dan pencahayaan isi rumah. Minyak tanah dalam jumlah besar (setelah pembersihan menyeluruh) digunakan sebagai bahan bakar pesawat jet dan peluru berpandu.
Pecahan diesel penapisan minyak - bahan bakar untuk enjin diesel. Minyak bahan bakar adalah campuran hidrokarbon mendidih tinggi. Minyak pelincir diperoleh dari minyak bahan bakar dengan penyulingan di bawah tekanan yang dikurangkan. Sisa penyulingan minyak bakar disebut tar. Bitumen diperoleh daripadanya. Produk ini digunakan dalam pembinaan jalan raya. Bahan bakar minyak juga digunakan sebagai bahan bakar dandang.
Kaedah utama penapisan minyak adalah pelbagai jenis keretakan, iaitu transformasi termokatalitik konstituen minyak. Terdapat jenis retak utama berikut.
Keretakan termal - penguraian hidrokarbon berlaku di bawah pengaruh suhu tinggi (500-700 ° C). Contohnya, molekul pentana dan pentena terbentuk dari molekul decano hidrokarbon tepu C10H22:
C10H22> C5H12 + C5H10
pentena pentena
Keretakan katalitik juga dilakukan pada suhu tinggi, tetapi dengan adanya pemangkin, yang memungkinkan untuk mengendalikan proses dan memimpinnya ke arah yang diinginkan. Semasa pecah minyak, hidrokarbon tak jenuh terbentuk, yang banyak digunakan dalam sintesis organik industri.
Gas petroleum asli dan berkaitan
Gas asli. Gas asli mengandungi metana (sekitar 93%). Selain metana, gas asli juga mengandungi hidrokarbon lain, serta nitrogen, CO2, dan sering hidrogen sulfida. Gas asli menghasilkan banyak haba semasa pembakaran. Dalam hal ini, jauh lebih tinggi daripada bahan bakar lain. Oleh itu, 90% daripada jumlah gas asli digunakan sebagai bahan bakar di loji janakuasa tempatan, perusahaan perindustrian dan dalam kehidupan seharian. Selebihnya 10% digunakan sebagai bahan mentah yang berharga untuk industri kimia. Untuk tujuan ini, metana, etana dan alkana lain diasingkan dari gas asli. Produk yang boleh didapati dari metana sangat penting dalam industri.
Gas petroleum yang berkaitan. Mereka dilarutkan dalam minyak di bawah tekanan. Apabila dibawa ke permukaan, tekanan turun dan kelarutan menurun, akibatnya gas dilepaskan dari minyak. Gas bersekutu mengandungi metana dan homolognya, serta gas tidak mudah terbakar - nitrogen, argon dan CO2. Gas bersekutu diproses di kilang pemprosesan gas. Mereka menghasilkan metana, etana, propana, butana dan petrol yang mengandungi hidrokarbon dengan 5 atau lebih atom karbon. Etana dan propana dikenakan dehidrogenasi untuk mendapatkan hidrokarbon tak jenuh - etilena dan propilena. Campuran propana dan butana (gas cecair) digunakan sebagai bahan bakar isi rumah. Bensin ditambahkan ke petrol biasa untuk mempercepat pencucuhannya ketika menghidupkan mesin pembakaran dalaman.
Arang batu
Arang batu. Pemprosesan arang batu dilakukan dalam tiga arah utama: kok, hidrogenasi dan pembakaran tidak lengkap. Coke berlaku di dalam oven kok pada suhu 1000-1200 ° C. Pada suhu ini, tanpa akses kepada oksigen, arang batu mengalami transformasi kimia yang kompleks, akibatnya terbentuklah kok dan produk yang tidak menentu. Coke yang disejukkan dihantar ke kilang metalurgi. Apabila produk yang tidak menentu (gas oven kokas) disejukkan, tar arang batu dan air ammonia menjadi pekat. Amonia, benzena, hidrogen, metana, CO2, nitrogen, etilena, dan lain-lain tetap tidak terkondensasi. Melalui produk ini melalui larutan asid sulfurik, amonium sulfat dilepaskan, yang digunakan sebagai baja mineral. Benzena diambil dalam pelarut dan disuling dari larutan. Selepas itu, gas ketuhar kok digunakan sebagai bahan bakar atau sebagai bahan makanan kimia. Tar arang batu diperoleh dalam jumlah yang tidak signifikan (3%). Tetapi, berdasarkan skala produksi, tar arang batu dianggap sebagai bahan mentah untuk pengeluaran sejumlah bahan organik. Sekiranya produk yang mendidih hingga 350 ° C dikeluarkan dari resin, maka jisim pepejal tetap - nada. Ia digunakan untuk membuat varnis. Hidrogenasi arang batu dilakukan pada suhu 400-600 ° C di bawah tekanan hidrogen hingga 25 MPa dengan adanya pemangkin. Ini membentuk campuran hidrokarbon cair, yang dapat digunakan sebagai bahan bakar motor. Kelebihan kaedah ini adalah keupayaan untuk menghidrogenkan arang batu coklat rendah. Pembakaran arang batu yang tidak lengkap memberikan karbon monoksida (II). Pada pemangkin (nikel, kobalt) pada tekanan normal atau tinggi dari hidrogen dan CO, anda boleh mendapatkan petrol yang mengandungi hidrokarbon tepu dan tak jenuh:
nCO + (2n + 1) H2> CnH2n + 2 + nH2O;
nCO + 2nH2> CnH2n + nH2O.
Sekiranya penyulingan arang batu kering dilakukan pada suhu 500-550 ° C, maka tar diperoleh, yang, bersama dengan bitumen, digunakan dalam perniagaan pembinaan sebagai pengikat dalam pembuatan atap, lapisan kalis air (atap dirasakan, atap dirasakan, dan lain-lain.).
Hari ini terdapat bahaya serius bencana ekologi. Hampir tidak ada tempat di bumi di mana alam tidak akan menderita dari kegiatan perusahaan industri dan kehidupan manusia. Semasa bekerja dengan produk penyulingan minyak, berhati-hati agar tidak jatuh ke dalam tanah dan badan air. Tanah yang tepu dengan produk petroleum kehilangan kesuburannya selama beberapa dekad, dan sangat sukar untuk memulihkannya. Pada tahun 1988 sahaja, ketika saluran paip minyak rosak, kira-kira 110,000 tan minyak masuk ke salah satu tasik terbesar. Kes-kes tragis pembuangan minyak bahan bakar dan minyak ke sungai, di mana spesies ikan berharga dibiakkan. Loji tenaga termal arang batu menimbulkan bahaya pencemaran udara yang serius - mereka adalah sumber pencemaran utama. Loji tenaga hidroelektrik yang beroperasi di dataran sungai memberi kesan negatif kepada badan air. Telah diketahui bahawa pengangkutan jalan raya mencemarkan suasana dengan produk pembakaran petrol yang tidak lengkap. Para saintis berhadapan dengan tugas untuk meminimumkan tahap pencemaran alam sekitar.
Kesimpulannya
Minyak semula jadi selalu mengandungi air, garam mineral dan pelbagai kekotoran mekanikal. Oleh itu, sebelum diproses untuk diproses, minyak semula jadi mengalami dehidrasi, penyahgaraman dan sejumlah operasi awal yang lain.
Ciri penyulingan minyak:
1. Kaedah mendapatkan produk petroleum dengan menyuling satu pecahan satu demi satu dari minyak, sama seperti bagaimana ia dilakukan di makmal, tidak dapat diterima untuk keadaan industri.
2. Sangat tidak produktif, mahal dan tidak memberikan pengedaran hidrokarbon yang cukup jelas menjadi pecahan sesuai dengan berat molekulnya.
Semua kekurangan ini dilucutkan dari kaedah penyulingan minyak pada pemasangan tiub yang terus beroperasi:
1. Pemasangannya terdiri daripada tungku tiub untuk pemanasan minyak dan tiang penyulingan, di mana minyak dipisahkan menjadi pecahan (sulingan), campuran hidrokarbon individu sesuai dengan titik didihnya - petrol, naphtha, minyak tanah, dan lain-lain;
2. Dalam tungku tiub, paip panjang terletak dalam bentuk gegelung;
3. Tungku dipanaskan dengan membakar minyak atau gas bahan bakar;
4. Minyak terus dibekalkan melalui saluran paip, ia memanaskan hingga 320-350 ° C dan memasuki ruang penyulingan dalam bentuk campuran cecair dan wap.
Ciri-ciri gas asli.
1. Komponen utama gas asli adalah metana.
2. Selain metana, gas asli mengandungi etana, propana, butana.
3. Secara amnya, semakin tinggi berat molekul hidrokarbon, semakin kurang dalam gas asli.
4. Komposisi gas asli dari pelbagai bidang tidak sama. Komposisi purata (dalam peratus mengikut isipadu) adalah seperti berikut: a) CH4 - 80-97; b) C2H6 - 0.5-4.0; c) C3H8 - 0.2-1.5.
5. Sebagai bahan bakar, gas asli mempunyai kelebihan besar berbanding bahan bakar pepejal dan cecair.
6. Panas pembakaran jauh lebih tinggi; apabila dibakar, ia tidak meninggalkan abu.
7. Produk pembakaran jauh lebih mesra alam.
8. Gas asli digunakan secara meluas di loji janakuasa termal, loji dandang industri, dan pelbagai tungku industri.
Aplikasi gas asli
1. Pembakaran gas asli di tanur letupan memungkinkan untuk mengurangkan penggunaan kok, mengurangkan kandungan sulfur dalam besi babi dan meningkatkan produktiviti relau dengan ketara.
2. Penggunaan gas asli dalam rumah tangga.
3. Pada masa ini, alat ini mulai digunakan dalam kendaraan (dalam silinder bertekanan tinggi), yang dapat menjimatkan petrol, mengurangkan keausan mesin dan, berkat pembakaran bahan bakar yang lebih lengkap, mengekalkan lembangan udara bersih.
4. Gas asli adalah sumber bahan mentah yang penting bagi industri kimia, dan peranannya dalam hal ini akan meningkat.
5. Hidrogen, asetilena, dan jelaga diperoleh daripada metana.
Ciri-ciri gas petroleum yang berkaitan:
1. Gas petroleum bersekutu juga merupakan gas asli dari asalnya;
2. Ia menerima nama khas kerana terletak di simpanan bersama dengan minyak - ia dilarutkan di dalamnya dan terletak di atas minyak, membentuk "tutup" gas; 3) apabila minyak diekstraksi ke permukaan, ia akan berpisah kerana penurunan tekanan yang tajam.
Cara menggunakan gas petroleum yang berkaitan.
1. Sebelum ini, gas yang berkaitan tidak digunakan dan segera dibakar di ladang.
2. Pada masa kini, ia semakin ditangkap kerana, seperti gas asli, ia adalah bahan bakar yang baik dan bahan mentah kimia yang berharga.
3. Kemungkinan menggunakan gas yang berkaitan jauh lebih luas daripada gas asli; bersama dengan metana, ia mengandungi sejumlah besar hidrokarbon lain: etana, propana, butana, pentana.
Arang batu:
Arang batu adalah salah satu sumber bahan api dan tenaga manusia yang paling berharga. Kadang-kadang ia disebut cahaya matahari yang membatu. Hasil daripada penguraian dan perubahan kimia yang berpanjangan dari jisim pokok dan rumput yang mati, yang berlaku pada masa yang disebut Carboniferous - 210-280 juta tahun yang lalu, sebahagian besar simpanan bahan mentah hari ini telah terkumpul di usus. Rizab dunianya melebihi 15 trilion tan. Lebih banyak arang batu diekstraksi di planet kita daripada mineral lain: kira-kira 2.5 bilion tan per tahun, atau kira-kira 700 kg untuk setiap penghuni Bumi.
Penggunaan arang batu sangat pelbagai dan luas. Ia digunakan untuk menghasilkan elektrik di loji tenaga terma, dan juga dibakar untuk tujuan tenaga lain; kok diperoleh daripadanya untuk pengeluaran metalurgi, dan sekitar 300 produk perindustrian lain dibuat semasa pemprosesan kimia. Baru-baru ini, terdapat peningkatan penggunaan arang batu untuk tujuan baru - pengeluaran lilin batu, plastik, bahan bakar berkalori tinggi gas, bahan komposit karbon-grafit karbon tinggi, unsur langka - germanium dan gallium.
Selama berabad-abad, arang batu telah dan tetap menjadi salah satu jenis utama bahan bakar teknologi dan tenaga, dan kepentingannya sebagai bahan mentah untuk industri kimia semakin meningkat. Oleh itu, semakin banyak simpanan arang batu sedang dieksplorasi, kuari dan lombong dibina untuk pengeluarannya.
Bibliografi
1. Alena Igorevna Titarenko. Lembaran Menipu Organik
Dihantar di Allbest.ur
Dokumen serupa
Keadaan utama gas asli yang berlaku di pedalaman bumi dan dalam bentuk hidrat gas di lautan dan zon permafrost benua. Komposisi kimia dan sifat fizikal gas asli, ladang dan pengeluarannya. Penggunaan gas petroleum yang berkaitan.
persembahan ditambah 03/08/2011
Matlamat dan objektif, proses asas dan skema teknologi unit rawatan gas petroleum yang berkaitan. Kaedah untuk pemurnian gas dari kondensat gas, minyak, titisan, tersebar halus, kelembapan aerosol dan kekotoran enapcemar mekanikal. Pembersihan penyerapan gas.
abstrak, ditambah 01/11/2013
Kaedah untuk menghasilkan gas sintesis, gasifikasi arang batu. Penyelesaian kejuruteraan baru dalam gasifikasi arang batu. Penukaran metana ke gas sintesis. Sintesis Fischer-Tropsch. Reka bentuk perkakasan dan teknikal proses. Produk yang berasal dari gas sintesis.
tesis, ditambah 01/04/2009
Pencirian sifat fizikal dan kimia minyak, pengeluaran, komposisi dan jenis pecahannya semasa penyulingan. Ciri-ciri penapisan minyak, inti pati pemangkin dan pemalsuan. Aplikasi minyak dan masalah persekitaran kilang minyak.
pembentangan ditambahkan pada 05/16/2013
Gas asli adalah salah satu bahan bakar fosil yang paling penting, menempati kedudukan penting dalam keseimbangan bahan api dan tenaga di banyak negara. Gas petroleum yang berkaitan sebagai produk sampingan pengeluaran minyak. Pengekstrakan, pemprosesan, pengangkutan dan penggunaan gas.
pembentangan ditambahkan pada 01/08/2012
Kajian fungsi, sifat dan prinsip utama pemangkin. Kepentingan pemangkin dalam pemprosesan minyak dan gas. Tahap utama penapisan minyak, terutamanya penggunaan pemangkin. Asas penyediaan pemangkin pepejal untuk penapisan minyak.
abstrak, ditambahkan pada 05/10/2010
Kaedah utama dan asas penapisan minyak. Meningkatkan hasil petrol dan produk ringan lain. Proses pemprosesan bahan mentah petroleum yang merosakkan. Komposisi produk perlumbaan langsung. Jenis-jenis proses keretakan. Skim teknologi unit retak.
kertas penggal, tambah 03/29/2009
Intipati konsep "gas petroleum". Ciri khas komposisi gas petroleum yang berkaitan. Mencari minyak dan gas. Ciri-ciri memperoleh gas. Gas petrol, pecahan propana-runtuhan, gas kering. Penggunaan gas petroleum yang berkaitan. Laluan penggunaan APG.
pembentangan ditambahkan pada 05/18/2011
Ciri fizikal dan kimia minyak. Kaedah penyulingan, kelebihan dan kekurangannya. Pengaruh parameter teknologi pada proses ini. Pencirian dan penerapan produk petroleum yang diperoleh di unit penyulingan vakum atmosfera.
kertas penggal, ditambah 03/05/2015
Sejarah penggunaan minyak sebagai bahan makanan untuk pengeluaran sebatian organik. Kawasan utama dan ladang minyak. Pecahan minyak, terutamanya penyediaannya untuk diproses. Inti keretakan, jenis produk petroleum dan jenis petrol.
Penapisan minyak
Minyak adalah campuran pelbagai komponen dari pelbagai bahan, terutamanya hidrokarbon. Komponen ini berbeza antara satu sama lain dari segi takat didih. Dalam hal ini, jika minyak dipanaskan, pertama komponen mendidih paling ringan akan menguap darinya, kemudian sebatian dengan takat didih yang lebih tinggi, dll. Fenomena ini berdasarkan penapisan minyak utama terdiri dalam penyulingan (pembetulan) minyak. Proses ini disebut primer, kerana diasumsikan bahawa selama prosesnya tidak ada perubahan kimia dari zat, dan minyak hanya dipisahkan menjadi pecahan dengan titik didih yang berbeza. Di bawah ini adalah gambarajah skematik tiang penyulingan dengan penerangan ringkas mengenai proses penyulingan itu sendiri:
Sebelum proses pembetulan, minyak disiapkan dengan cara khas, iaitu, mereka menyingkirkan air yang tidak bersih dengan garam yang dilarutkan di dalamnya dan dari kekotoran mekanikal padat. Minyak yang disediakan dengan cara ini memasuki tungku tiub, di mana ia dipanaskan hingga suhu tinggi (320-350 o C). Setelah memanaskan dalam tungku tiub, minyak dengan suhu tinggi memasuki bahagian bawah tiang penyulingan, di mana pecahan individu tersejat dan wapnya naik ke tiang penyulingan. Semakin tinggi bahagian lajur pembetulan, semakin rendah suhunya. Oleh itu, pecahan berikut dipilih pada ketinggian yang berbeza:
1) gas penyulingan (diambil di bahagian paling atas lajur, dan oleh itu takat didihnya tidak melebihi 40 ° C);
2) pecahan petrol (takat didih 35 hingga 200 о С);
3) pecahan naphtha (takat didih 150 hingga 250 kira-kira C);
4) pecahan minyak tanah (takat didih 190 hingga 300 kira-kira C);
5) pecahan diesel (takat didih 200 hingga 300 o C);
6) minyak bahan bakar (takat didih lebih dari 350 o C).
Harus diingat bahawa pecahan tengah yang dikeluarkan semasa penyulingan minyak tidak memenuhi piawaian kualiti bahan bakar. Sebagai tambahan, sebagai hasil penyulingan minyak, sejumlah besar bahan bakar minyak terbentuk, yang jauh dari produk yang paling diminati. Dalam hal ini, setelah penapisan minyak primer, tugasnya adalah untuk meningkatkan hasil pecahan petrol yang lebih mahal, khususnya, dan juga meningkatkan kualiti pecahan-pecahan ini. Tugas-tugas ini diselesaikan dengan menggunakan pelbagai proses. penapisan minyak sekunder , contohnya seperti retak danpembaharuan .
Harus diingat bahawa jumlah proses yang digunakan dalam penapisan minyak sekunder jauh lebih besar, dan kita hanya menyentuh beberapa proses utama. Sekarang mari kita fahami apa makna proses ini.
Keretakan (termal atau pemangkin)
Proses ini dirancang untuk meningkatkan hasil pecahan petrol. Untuk tujuan ini, pecahan berat, misalnya minyak bahan bakar, mengalami pemanasan kuat, selalunya dengan adanya pemangkin. Hasil daripada kesan ini, molekul rantai panjang yang membentuk pecahan berat terkoyak dan hidrokarbon dengan berat molekul yang lebih rendah terbentuk. Sebenarnya, ini membawa kepada hasil tambahan pecahan petrol, yang lebih berharga daripada minyak bakar asli. Inti kimia proses ini dicerminkan oleh persamaan:
Pembaharuan
Proses ini memenuhi tugas meningkatkan kualiti pecahan petrol, khususnya, meningkatkan kestabilan peledakannya (bilangan oktana). Ini adalah ciri petrol yang ditunjukkan di stesen minyak (petrol ke-92, ke-95, ke-98, dll.).
Hasil daripada proses pembaharuan, bahagian hidrokarbon aromatik dalam pecahan petrol, yang, antara hidrokarbon lain, mempunyai salah satu bilangan oktana tertinggi, meningkat. Peningkatan dalam proporsi hidrokarbon aromatik dicapai terutamanya akibat reaksi dehidroklikisasi yang berlaku semasa proses pembaharuan. Contohnya, dengan pemanasan yang cukup kuat n-hexane dengan adanya pemangkin platinum, ia berubah menjadi benzena, dan n-heptana, dengan cara yang serupa, menjadi toluena:
Pemprosesan arang batu
Kaedah utama memproses arang batu bitumen adalah mengongkong . Pengambilan arang batu dipanggil proses di mana arang batu dipanaskan tanpa akses udara. Pada masa yang sama, akibat pemanasan tersebut, empat produk utama diasingkan dari arang batu:
1) Coke
Pepejal yang hampir karbon tulen.
2) Tar arang batu
Mengandungi sebilangan besar sebilangan besar sebatian aromatik seperti homolog benzena, fenol, alkohol aromatik, naftalena, homolog naftalena, dan lain-lain;
3) Air amonia
Walaupun namanya, pecahan ini, selain amonia dan air, juga mengandungi fenol, hidrogen sulfida dan sebatian lain.
4) Gas ketuhar kok
Komponen utama gas oven kok adalah hidrogen, metana, karbon dioksida, nitrogen, etilena, dll.
Adakah orang Jepun mengatasi bahan bakar gas masa depan? 13 Januari 2013
Jepun hari ini memulakan percubaan pengeluaran metana hidrat, sejenis gas asli, yang simpanannya, menurut sejumlah pakar, dapat menyelesaikan masalah tenaga negara tersebut. Kapal penyelidikan khas "Chikyu" / "Bumi" / telah mulai menggerudi di Laut Pasifik 70 km ke selatan Semenanjung Atsumi berhampiran bandar Nagoya di pantai timur pulau Honshu utama Jepun.
Selama setahun yang lalu, pakar Jepun telah melakukan serangkaian eksperimen pengeboran dasar laut Pasifik untuk mencari hidrat metana. Kali ini mereka berhasrat untuk menguji pengeluaran sumber tenaga secara besar-besaran dan pengekstrakan gas metana daripadanya. Sekiranya berjaya, pembangunan komersial lapangan berhampiran bandar Nagoya akan bermula pada tahun 2018.
Metana hidrat atau metana hidrat adalah gabungan gas metana dengan air, menyerupai salji yang kelihatan atau es cair yang longgar. Sumber ini tersebar luas - misalnya, di zon permafrost. Terdapat simpanan hidrat metana di bawah dasar laut, yang hingga kini dianggap tidak menguntungkan untuk dikembangkan. Walau bagaimanapun, pakar Jepun mendakwa bahawa mereka telah menemui teknologi yang menjimatkan kos.
Rizab hidrat metana hanya di kawasan selatan kota Nagoya dianggarkan 1 trilion meter padu. Secara teori, mereka dapat memenuhi sepenuhnya keperluan gas asli Jepun selama 10 tahun. Secara keseluruhan, menurut ramalan pakar, simpanan hidrat metana di bawah dasar laut di kawasan bersebelahan negara akan mencukupi selama sekitar 100 tahun. Walau bagaimanapun, kos bahan bakar ini, dengan mengambil kira pemprosesan, pengangkutan dan kos lain, masih lebih tinggi daripada harga pasaran untuk gas asli konvensional.
Pada masa ini, Jepun kekurangan sumber tenaga dan mengimportnya sepenuhnya. Tokyo, khususnya, adalah pembeli gas asli cecair terbesar di dunia. Baru-baru ini, setelah kemalangan di loji tenaga nuklear Fukushima-1 dan penutupan semua loji tenaga nuklear secara beransur-ansur, keperluan tenaga Jepun meningkat.
Walaupun terdapat pengembangan sumber tenaga alternatif, bahan bakar fosil masih bertahan dan, untuk masa yang akan datang, akan tetap memegang peranan utama dalam keseimbangan bahan bakar planet ini. Menurut ramalan pakar ExxonMobil, penggunaan sumber tenaga dalam 30 tahun akan datang di planet ini akan meningkat separuh. Oleh kerana produktiviti simpanan hidrokarbon diketahui menurun, deposit besar baru semakin banyak ditemui, dan penggunaan arang batu merosakkan alam sekitar. Walau bagaimanapun, simpanan hidrokarbon konvensional yang berkurang dapat dikompensasi.
Pakar ExxonMobil yang sama tidak cenderung untuk menggerakkan situasi. Pertama, teknologi pengeluaran minyak dan gas sedang berkembang. Hari ini, di Teluk Mexico, minyak diekstrak dari kedalaman 2.5-3 km di bawah permukaan air, kedalaman seperti itu tidak dapat difikirkan 15 tahun yang lalu. Kedua, teknologi sedang dikembangkan untuk memproses jenis hidrokarbon kompleks (minyak berat dan sulfur tinggi) dan pengganti minyak (bitumen, pasir minyak). Ini membolehkan anda kembali dan memulakan semula kawasan perlombongan tradisional, serta memulakan perlombongan di kawasan baru. Sebagai contoh, di Tatarstan, dengan sokongan Shell, pengeluaran apa yang disebut "minyak berat" bermula. Di Kuzbass, projek pengekstrakan metana dari lapisan arang batu sedang dikembangkan.
Arah ketiga untuk mengekalkan tahap pengeluaran hidrokarbon dikaitkan dengan pencarian cara menggunakan jenisnya yang tidak konvensional. Di antara jenis bahan mentah hidrokarbon baru yang menjanjikan, saintis memisahkan metana hidrat, rizabnya di planet ini, menurut anggaran kasar, sekurang-kurangnya 250 trilion meter padu (dari segi nilai tenaga, ini adalah 2 kali lebih tinggi daripada nilai dari semua cadangan minyak, arang batu dan gas di planet ini digabungkan) ...
Metana hidrat adalah sebatian supramolekul metana dengan air. Berikut adalah model molekul metana hidrat. Molekul kisi air (ais) terbentuk di sekitar molekul metana. Sambungan stabil pada suhu rendah dan tekanan tinggi. Contohnya, metana hidrat stabil pada suhu 0 ° C dan tekanan 25 bar ke atas. Tekanan ini berlaku pada kedalaman lautan sekitar 250 m. Pada tekanan atmosfera, metana hidrat tetap stabil pada suhu -80 ° C.
Model hidrat metana
Sekiranya metana hidrat dipanaskan atau tekanan menurun, sebatian tersebut terurai menjadi air dan gas asli (metana). Dari satu meter padu metana hidrat pada tekanan atmosfera normal, 164 meter padu gas asli dapat diperoleh.
Jabatan Tenaga AS menganggarkan bahawa simpanan metana hidrat di planet ini sangat besar. Walau bagaimanapun, sehingga kini sebatian ini praktikal tidak digunakan sebagai sumber tenaga. Jabatan ini telah mengembangkan dan melaksanakan keseluruhan program (program R&D) untuk pencarian, penilaian dan pengkomersialan pengeluaran metana hidrat.
Sebiji metana hidrat di dasar laut
Bukan kebetulan bahawa Amerika Syarikat bersedia untuk memperuntukkan dana yang besar untuk pengembangan teknologi untuk pengekstrakan metana hidrat. Gas asli menyumbang hampir 23% dari keseimbangan bahan bakar negara. Sebilangan besar gas asli AS diperoleh melalui saluran paip dari Kanada. Pada tahun 2007, penggunaan gas asli di negara ini berjumlah 623 bilion meter padu. Menjelang 2030, ia boleh tumbuh sebanyak 18-20%. Menggunakan ladang gas asli konvensional di Amerika Syarikat, Kanada dan luar pesisir tidak mustahil untuk memastikan tahap pengeluaran ini.
Tetapi di sini, seperti yang mereka katakan, ada masalah lain: bersama-sama dengan gas, sejumlah besar air akan naik, dari mana gas perlu disucikan dengan segala usaha yang mungkin. Tidak ada enjin seperti itu, pendeknya akan acuh tak acuh bahkan 1% jisim bahan bakar dalam bentuk klorida dan garam laut yang lain. Diesel akan mati terlebih dahulu, turbin akan bertahan lebih lama. Adakah itu enjin pembakaran LUAR BIASA Stirling?
Oleh itu, pembekalan gas secara langsung dari lapisan bawah ke saluran paip tidak akan berjaya. Golovnikov, ketika membersihkan, orang Jepun menggigit di atas bumbung. Dan kemudian yang hijau akan mengatasi pencemaran ketebalan lautan oleh lapisan bawahnya. Kemungkinan besar, aliran pasir dan kekotoran lain akan ditarik di sepanjang sungai dan akan kelihatan dari angkasa. Seperti jet dari Bosphorus di Laut Marmara.
Bagi saya, projek ini dan prospeknya mengingatkan saya mengenai projek gas serpih yang kontroversial dan banyak.
sumber
1. Sumber hidrokarbon semula jadi: gas, minyak, arang batu. Pemprosesan dan aplikasi praktikal mereka.
Sumber semula jadi hidrokarbon adalah minyak, gas petroleum semula jadi dan arang batu.
Gas petroleum asli dan berkaitan.
Gas asli adalah campuran gas, komponen utamanya adalah metana, selebihnya adalah etana, propana, butana, dan sejumlah kecil kekotoran - nitrogen, karbon monoksida (IV), hidrogen sulfida dan wap air. 90% daripadanya digunakan sebagai bahan bakar, selebihnya 10% digunakan sebagai bahan mentah untuk industri kimia: mendapatkan hidrogen, etilena, asetilena, jelaga, pelbagai plastik, ubat-ubatan, dll.
Gas petroleum bersekutu juga merupakan gas asli, tetapi berlaku bersama dengan minyak - ia berada di atas minyak atau larut di dalamnya di bawah tekanan. Gas bersekutu mengandungi 30-50% metana, selebihnya dijelaskan oleh homolognya: etana, propana, butana dan hidrokarbon lain. Di samping itu, ia mengandungi kekotoran yang sama seperti gas asli.
Tiga pecahan gas yang berkaitan:
1. petrol petrol; ia ditambahkan ke petrol untuk meningkatkan mesin bermula;
2. Campuran propana-butana; digunakan sebagai bahan bakar isi rumah;
3. Gas kering; digunakan untuk mendapatkan asetilena, hidrogen, etilena dan bahan lain, dari mana getah, plastik, alkohol, asid organik, dan lain-lain dihasilkan.
Minyak.
Minyak adalah cecair berminyak kuning atau coklat muda hingga hitam dengan bau khas. Ia lebih ringan daripada air dan hampir tidak larut di dalamnya. Minyak adalah campuran kira-kira 150 hidrokarbon yang dicampurkan dengan bahan lain, sehingga tidak mempunyai titik didih tertentu.
90% minyak yang dihasilkan digunakan sebagai bahan makanan untuk pengeluaran pelbagai jenis bahan bakar dan pelincir. Pada masa yang sama, minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk industri kimia.
Saya memanggil minyak mentah yang diekstrak dari usus bumi. Minyak mentah tidak digunakan, ia diproses. Minyak mentah disucikan dari gas, air dan kekotoran mekanikal, dan kemudian disuling pecahan.
Penyulingan adalah proses memisahkan campuran menjadi komponen individu, atau pecahan, berdasarkan perbezaan titik didihnya.
Semasa menyuling minyak, beberapa pecahan produk minyak diasingkan:
1. Pecahan gas (tboil = 40 ° С) mengandungi alkana normal dan bercabang СН4 - С4Н10;
2. Pecahan petrol (bp = 40 - 200 ° С) mengandungi hidrokarbon С 5 Н 12 - С 11 Н 24; semasa penyulingan berulang, produk minyak ringan dibebaskan dari campuran, mendidih dalam julat suhu yang lebih rendah: petroleum eter, penerbangan dan petrol motor;
3. Pecahan naphtha (petrol berat, bp = 150 - 250 ° C), mengandungi hidrokarbon komposisi C 8 H 18 - C 14 H 30, digunakan sebagai bahan bakar untuk traktor, lokomotif diesel, trak;
4. Pecahan minyak tanah (tboil = 180 - 300 ° C) merangkumi hidrokarbon komposisi C 12 H 26 - C 18 H 38; ia digunakan sebagai bahan bakar untuk pesawat jet, peluru berpandu;
5. Minyak gas (bp = 270 - 350 ° C) digunakan sebagai bahan bakar diesel dan retak dalam skala besar.
Setelah menyaring pecahan, cecair likat gelap tetap - minyak bahan bakar. Minyak diesel, jeli petroleum, parafin diasingkan dari minyak bahan bakar. Sisa dari penyulingan minyak bakar adalah tar, ia digunakan dalam pengeluaran bahan untuk pembinaan jalan raya.
Kitar semula minyak berdasarkan proses kimia:
1. Keretakan - pemecahan molekul hidrokarbon yang besar menjadi yang lebih kecil. Bezakan antara keretakan terma dan pemangkin, yang lebih biasa pada masa ini.
2. Reforming (aromatization) adalah transformasi alkana dan sikloalkana menjadi sebatian aromatik. Proses ini dilakukan dengan memanaskan petrol pada tekanan tinggi di hadapan pemangkin. Pembaharuan digunakan untuk mendapatkan hidrokarbon aromatik dari pecahan petrol.
3. Pirolisis produk petroleum dilakukan dengan memanaskan produk petroleum pada suhu 650 - 800 ° C, produk tindak balas utama adalah hidrokarbon gas dan aromatik tak jenuh.
Minyak adalah bahan mentah untuk pengeluaran bukan sahaja bahan bakar, tetapi juga banyak bahan organik.
Arang batu.
Arang batu bitumen juga merupakan sumber tenaga dan bahan mentah kimia yang berharga. Komposisi arang batu mengandungi terutamanya bahan organik, serta air, mineral, yang apabila dibakar membentuk abu.
Salah satu jenis pemprosesan arang batu adalah kok - ini adalah proses pemanasan arang batu ke suhu 1000 ° C tanpa akses udara. Pengambilan arang batu dilakukan di dalam oven kok. Coke terdiri daripada karbon yang hampir tulen. Ia digunakan sebagai agen pengurangan dalam pengeluaran tanur besi tungku di kilang metalurgi.
Volatil semasa tar arang batu pemeluwapan (mengandungi banyak bahan organik yang berbeza, yang kebanyakannya beraroma), air amonia (mengandungi amonia, garam amonium) dan gas ketuhar kok (mengandungi amonia, benzena, hidrogen, metana, karbon monoksida (II), etilena, nitrogen dan bahan lain).
Memuatkan ...