A szénhidrogének fő természetes forrásai az olaj, a gáz, a szén. Az anyagok nagy részét izolálják belőlük szerves kémia. További információ erről az osztályról szerves anyag lentebb beszélünk.
A szénhidrogének a szerves anyagok legkiterjedtebb osztálya. Ezek közé tartoznak az aciklikus (lineáris) és a ciklikus vegyületosztályok. A telített (határérték) és a telítetlen (telítetlen) szénhidrogének felosztása.
A telített szénhidrogének közé tartoznak az egyes kötéssel rendelkező vegyületek:
A telítetlen szénhidrogének közé tartoznak a többszörös kötéssel rendelkező anyagok:
Külön megkülönböztetik az arének vagy aromás szénhidrogének egy osztályát, amelyek benzolgyűrűt tartalmaznak.
Rizs. 1. A szénhidrogének osztályozása.
A gáznemű és folyékony szénhidrogéneket az ásványokból izolálják. A táblázat részletesebben ismerteti a természetes szénhidrogénforrásokat.
|
Forrás |
Fajták |
|
|
Alkánok, cikloalkánok, arének, oxigén, nitrogén, kénvegyületek |
||
|
Metán szennyeződésekkel (legfeljebb 5%): propán, bután, szén-dioxid, nitrogén, hidrogén-szulfid, vízgőz. A földgáz több metánt tartalmaz, mint a társított gáz |
|
|
Szén, hidrogén, kén, nitrogén, oxigén, szénhidrogének |
Évente több mint 600 milliárd m 3 gázt, 500 millió tonna olajat és 300 millió tonna szenet állítanak elő Oroszországban.
Az ásványi anyagokat feldolgozott formában használják fel. A kőszenet oxigénhez való hozzáférés nélkül kalcinálják (kokszolási folyamat), hogy több frakciót elkülönítsenek:
Rizs. 2. Kokszolás.
A világipar egyik vezető ága az olajfinomítás. A föld beléből kivont olajat nyersnek nevezik. Feldolgozás alatt áll. Először hajtották végre mechanikus tisztítás szennyeződésektől, majd a finomított olajat desztillálva különböző frakciókat kapunk. A táblázat a fő olajfrakciókat írja le.
|
Töredék |
Összetett |
Mit kapnak |
|
Gáznemű alkánok metántól butánig |
||
|
Benzin |
Alkánok a pentántól (C5H12) az undekánig (C11H24) |
Benzin, éterek |
|
Nafta |
Alkánok az oktántól (C 8 H 18) a tetradekánig (C 14 H 30) |
Nafta (nehézbenzin) |
|
Kerozin |
||
|
Dízel |
Alkánok a tridekánból (C13H28) a nonadekánba (C19H36) |
|
|
Alkánok a pentadekántól (C 15 H 32) a pentakontánig (C 50 H 102) |
Kenőolajok, vazelin, bitumen, paraffin, kátrány |
Rizs. 3. Olaj desztilláció.
A szénhidrogéneket műanyagok, rostok, gyógyszerek előállítására használják. A metánt és a propánt háztartási tüzelőanyagként használják. A kokszot vas- és acélgyártásban használják. Ammóniás vízből salétromsavat, ammóniát, műtrágyákat állítanak elő. A kátrányt az építőiparban használják.
Az óra témájából megtudtuk, milyen természetes forrásokból izolálják a szénhidrogéneket. Az olajat, szenet, természetes és kapcsolódó gázokat szerves vegyületek nyersanyagaként használják. Az ásványi anyagokat megtisztítják és frakciókra osztják, amelyekből előállításra vagy közvetlen felhasználásra alkalmas anyagokat nyernek. A folyékony üzemanyagokat és olajokat olajból állítják elő. A gázok metánt, propánt, háztartási tüzelőanyagként használt butánt tartalmaznak. Tól től kemény szén folyékony és szilárd nyersanyagok kiosztása ötvözetek, műtrágyák, gyógyszerek előállításához.
Átlagos értékelés: 4.2. Összes értékelés: 289.
Az óra céljai:
Kiképzés:
Nevelési:
Fejlesztés:
Pedagógiai módszerek és technikák:
Felszerelés: Interaktív tábla, multimédia, MarSTU elektronikus tankönyvei, Internet, "Olaj és feldolgozásának fő termékei", "Szén és feldolgozásának legfontosabb termékei" gyűjtemények.
Az órák alatt
I. Szervezési mozzanat.
Bemutatom ennek a leckének a célját és céljait.
II. Fő rész.
A legfontosabb természetes szénhidrogénforrások: olaj, szén, természetes és kapcsolódó kőolajgáz s.
olaj -" fekete arany” (Bemutatom a tanulókat az olaj eredetével, főbb készleteivel, előállításával, az olaj összetételével, fizikai tulajdonságaival, finomított termékekkel).
A rektifikálás során az olajat a következő frakciókra osztják:
A gyűjteményből frakciómintákat mutatok be (a bemutatót magyarázat kíséri).
Olajfinomítási maradványok - gázolaj- 18-50 szénatomszámú szénhidrogéneket tartalmaz. Fűtőolajból csökkentett nyomáson desztillálják napolaj(S 18 H 28 - S 25 H 52), kenőolajok(S 28 H 58 - S 38 H 78), vazelinés paraffin– szilárd szénhidrogének olvadó keverékei. A fűtőolaj desztillációjának szilárd maradéka - kátrányés feldolgozásából származó termékek - bitumenés aszfaltútburkolatok gyártására használják.
Az olaj-rektifikáció eredményeként kapott termékeket kémiai feldolgozásnak vetik alá. Az egyik az reccsenés.
A krakkolás a kőolajtermékek hőbomlása, aminek következtében a molekulában kisebb szénatomszámú szénhidrogének képződnek. (én a MarSTU elektronikus tankönyvet használom, ami a repedés típusairól szól).
A tanulók összehasonlítják a termikus és a katalitikus krakkolást. (16. dia)
Termikus repedés.
A szénhidrogénmolekulák hasadása magasabb hőmérsékleten (470-5500 C) megy végbe. A folyamat lassan megy végbe, el nem ágazó szénláncú szénhidrogének keletkeznek. A termikus krakkolás eredményeként kapott benzinben a telített szénhidrogénekkel együtt sok telítetlen szénhidrogén is található. Ezért ennek a benzinnek nagyobb az ütésállósága, mint az egyenes kifutású benzinnek. A termikus krakkolóbenzin sok telítetlen szénhidrogént tartalmaz, amelyek könnyen oxidálódnak és polimerizálódnak. Ezért ez a benzin kevésbé stabil a tárolás során. Ha ég, a motor különböző részei eltömődhetnek.
katalitikus krakkolás.
A szénhidrogén molekulák hasadása katalizátorok jelenlétében és alacsonyabb hőmérsékleten (450-5000 C) megy végbe. A benzinen van a hangsúly. Többet és biztosat próbál elérni legjobb minőség. A katalitikus krakkolás pontosan az olajosok hosszú távú, makacs küzdelmének eredményeként jelent meg a benzin minőségének javításáért. A termikus krakkoláshoz képest a folyamat sokkal gyorsabban megy végbe, ilyenkor nemcsak a szénhidrogénmolekulák hasadása következik be, hanem azok izomerizációja is, pl. elágazó szénláncú szénhidrogének keletkeznek. A termikusan krakkolt benzinhez képest a katalitikusan krakkolt benzinnek még nagyobb az ütésállósága.
Szén. (Bemutatom a tanulókat a szén eredetével, a fő készletekkel, a bányászattal, a fizikai tulajdonságokkal, a feldolgozott termékekkel).
Eredet: (Én a MarGTU elektronikus tankönyvet használom, ahol a szén eredetéről beszélnek).
Főbb készletek: (18. dia) A térképen megmutatom a diákoknak a termelés szempontjából Oroszország legnagyobb szénlelőhelyeit - ezek a Tunguska, Kuznetsk és Pechora medencék.
Bányászati:(Én a MarGTU elektronikus tankönyvet használom, ahol a szénbányászatról beszélnek).
Természetes és kőolajhoz kapcsolódó gázok. (Bemutatom a tanulókat a főbb tartalékokkal, termeléssel, összetétellel, feldolgozott termékekkel).
III. Általánosítás.
Az óra általánosító részében a Turning Point program segítségével tesztet készítettem. A diákok távirányítóval voltak felfegyverkezve. Amikor egy kérdés megjelenik a képernyőn, a megfelelő gomb megnyomásával kiválasztják a helyes választ.
1. Fő összetevők földgáz vannak:
2. Melyik olajdesztillációs frakció tartalmaz 4-9 szénatomot egy molekulában?
3. Mit jelent a nehézolaj-krakkolás?
4. Melyik eljárás nem vonatkozik az olajfinomításra?
5. Az alábbi események közül melyik a legveszélyesebb a vízi ökoszisztémákra?
6. A metánból, amely földgázt képez, nyerje ki:
7. Milyen jellemzők különböztetik meg a katalitikusan krakkolt benzint az egyenes lefúvású benzintől?
A teszt eredménye azonnal látható a képernyőn.
Házi feladat: 10. §, 1–8. gyakorlat
Irodalom:
TERMÉSZETES SZÉNhidrogén FORRÁSOK
A szénhidrogének annyira különbözőek...
Folyékony, szilárd és gáznemű.
Miért van belőlük olyan sok a természetben?
Ez telhetetlen szén.
Valójában ez az elem, mint senki más, „telhetetlen”: egyenes és elágazó láncokat, majd gyűrűket, majd rácsokat igyekszik alkotni atomjainak sokaságából. Innen ered a szén- és hidrogénatomok sok vegyülete.
A szénhidrogének egyaránt földgáz - metán, és egy másik háztartási éghető gáz, amelyet hengerekkel töltenek meg - propán C 3 H 8. A szénhidrogének az olaj, a benzin és a kerozin. És még - szerves oldószer C 6 H 6, paraffin, amelyből újévi gyertyák készülnek, vazelin gyógyszertárból, és még nejlonzacskó a termék csomagolásához...
A szénhidrogének legfontosabb természetes forrásai az ásványok - szén, olaj, gáz.
SZÉN
Ismertebb szerte a világon 36 ezer szénmedencék és lelőhelyek, amelyek együttesen foglalják el 15% terület a földgömb. A szénmezők több ezer kilométerre is kiterjedhetnek. Összességében a földgömb általános geológiai szénkészletei a következők 5 billió 500 milliárd tonna beleértve a feltárt lelőhelyeket is - 1 billió 750 milliárd tonna.
A fosszilis szénnek három fő típusa van. Barnaszén, antracit égetésekor a láng láthatatlan, az égés füstmentes, a szén égéskor hangos reccsenést okoz.
Antracita legrégebbi fosszilis szén. Nagy sűrűségben és fényességben különbözik. ig tartalmaz 95% szén.
Szén- ig tartalmaz 99% szén. Az összes fosszilis szén közül ez a legszélesebb körben használt.
Barnaszén- ig tartalmaz 72% szén. Barna színű. Mint a legfiatalabb fosszilis szén, gyakran megőrzi nyomait annak a fának a szerkezetének, amelyből keletkezett. Nagy higroszkóposságban és magas hamutartalomban különbözik ( 7%-ról 38%-ra, ezért csak helyi tüzelőanyagként és vegyi feldolgozás alapanyagaként használják. Különösen értékes fajokat nyernek hidrogénezésével. folyékony üzemanyag: benzin és kerozin.
Szén fő összetevő szén ( 99% ), barnaszén ( akár 72%). A szén elnevezés eredete, azaz „szén hordozó”. Hasonlóképpen, a latin "carboneum" név az alapnál a szén-szén gyökeret tartalmazza.
Az olajhoz hasonlóan a szén is nagy mennyiségű szerves anyagot tartalmaz. A szerves anyagokon kívül olyan szervetlen anyagokat is tartalmaz, mint a víz, az ammónia, a hidrogén-szulfid és természetesen maga a szén - a szén. A szénfeldolgozás egyik fő módja a kokszolás - levegő hozzáférés nélküli kalcinálás. Az 1000 0 C hőmérsékleten végzett kokszolás eredményeként a következők képződnek:
kokszolókemence gáz- hidrogénből, metánból, szén-monoxidból és szén-dioxidból, ammónia szennyeződésekből, nitrogénből és egyéb gázokból áll.
Kőszénkátrány - több száz különféle szerves anyagot tartalmaz, köztük benzolt és homológjait, fenolt és aromás alkoholokat, naftalint és különféle heterociklusos vegyületeket.
Felső kátrányos vagy ammóniás víz - amely a nevének megfelelően oldott ammóniát, valamint fenolt, hidrogén-szulfidot és egyéb anyagokat tartalmaz.
Koksz– szilárd kokszolási maradék, gyakorlatilag tiszta szén.
A kokszot a vas- és acélgyártásban, az ammóniát a nitrogén és a kombinált műtrágyák gyártásában használják fel, a szerves kokszoló termékek jelentőségét pedig nem lehet túlbecsülni. Mi ennek az ásványnak a földrajzi elterjedési területe?
A szénforrások nagy része az északi féltekére esik - Ázsia, Észak-Amerika, Eurázsia. Mely országok tűnnek ki a készletek és a széntermelés tekintetében?
Kína, USA, India, Ausztrália, Oroszország.
Az országok a fő szénexportőrök.
USA, Ausztrália, Oroszország, Dél-Afrika.
fő importközpontok.
Japán, Külföldi Európa.
Ez egy nagyon környezetszennyező üzemanyag. A szénbányászat során robbanások és metántüzek történnek, és bizonyos környezeti problémák is felmerülnek.
Környezetszennyezés - ez a környezet állapotának emberi tevékenység eredményeként bekövetkező nemkívánatos változása. Ez a bányászatban is előfordul. Képzeljünk el egy helyzetet egy szénbányászati területen. A szénnel együtt hatalmas mennyiségű hulladékkő emelkedik a felszínre, amelyet szükségtelenül egyszerűen lerakókba küldenek. Fokozatosan kialakul hulladékhalmok- hatalmas, több tíz méter magas, kúp alakú meddőkőhegyek, amelyek torzítják a természeti táj megjelenését. És a felszínre emelt összes szén szükségszerűen a fogyasztóhoz kerül? Természetesen nem. Végül is a folyamat nem hermetikus. Hatalmas mennyiségű szénpor telepszik le a föld felszínén. Ennek következtében megváltozik a talajok és a talajvíz összetétele, ami elkerülhetetlenül hatással lesz az állati ill növényi világ kerület.
A szén radioaktív szenet - C-t tartalmaz, de a tüzelőanyag elégetése után a veszélyes anyag a füsttel együtt a levegőbe, vízbe, talajba kerül, és salakká vagy hamuvá sül, amiből építőanyagokat állítanak elő. Ennek eredményeként in lakóépületek a falak és a mennyezet „izzik”, és veszélyt jelent az emberi egészségre.
OLAJ
Az olajat ősidők óta ismeri az emberiség. Az Eufrátesz partján bányászták
Kr.e. 6-7 ezer évvel uh . Használták lakások megvilágítására, habarcs készítésére, gyógyszerként és kenőcsként, balzsamozásra. Az olaj az ókori világban félelmetes fegyver volt: tüzes folyók ömlöttek az erődfalakat megrohamozók fejére, olajba mártott égő nyilak repültek az ostromlott városokba. Az olaj szerves része volt annak a gyújtószernek, amely a név alatt vonult be a történelembe "Görög tűz" A középkorban főleg közvilágításra használták.
Több mint 600 olaj- és gázmedencét tártak fel, 450-et fejlesztenek , az olajmezők száma pedig eléri az 50 ezret.
Tegyen különbséget könnyű és nehéz olaj között. A könnyű olajat az altalajból szivattyúkkal vagy szökőkút módszerrel vonják ki. Leginkább benzint és kerozint készítenek ilyen olajból. A nehéz olajokat néha még bányászati módszerrel is kivonják (a Komi Köztársaságban), és bitument, fűtőolajat és különféle olajokat készítenek belőle.
Az olaj a legsokoldalúbb üzemanyag, magas kalóriatartalmú. Kitermelése viszonylag egyszerű és olcsó, mert az olaj kitermelése során nem kell az embereket a föld alá süllyeszteni. Az olaj szállítása csővezetékeken nem jelent nagy problémát. Az ilyen típusú üzemanyagok fő hátránya az erőforrások alacsony rendelkezésre állása (körülbelül 50 év ) . Az általános geológiai készletek 500 milliárd tonnának felelnek meg, ebből 140 milliárd tonna feltárt .
NÁL NÉL 2007 Orosz tudósok bebizonyították a világ közösségének, hogy a Jeges-tengeren található Lomonoszov és Mengyelejev víz alatti gerincei a szárazföld polczónái, ezért az Orosz Föderációhoz tartoznak. A kémiatanár elmondja az olaj összetételét, tulajdonságait.
Az olaj egy "energiaköteg". Mindössze 1 ml-rel egy egész vödör vizet fel lehet melegíteni egy fokkal, egy vödör szamovár felforralásához pedig kevesebb, mint fél pohár olajra van szükség. Az egységnyi térfogatra jutó energiakoncentráció tekintetében az olaj az első helyen áll a természetes anyagok között. Még a radioaktív ércek sem versenyezhetnek vele, tartalmuk miatt radioaktív anyagok olyan kicsi, hogy 1 mg-ot lehet kivonni. nukleáris üzemanyag tonnákat újrahasznosítani sziklák.
Az olaj nem csak bármely állam üzemanyag- és energiakomplexumának alapja.
Itt D. I. Mengyelejev híres szavai a helyükön vannak „Az olajégetés ugyanaz, mint a kemence felfűtése bankjegyek". Minden csepp olaj több mint 900 különböző kémiai vegyületek, a periódusos rendszer kémiai elemeinek több mint fele. Ez valóban a természet csodája, a petrolkémiai ipar alapja. Az összes megtermelt olaj körülbelül 90%-át üzemanyagként használják fel. Ellenére “ saját 10%” , A petrolkémiai szintézis sok ezer szerves vegyületet biztosít, amelyek kielégítik a modern társadalom sürgető igényeit. Nem csoda, hogy az emberek tisztelettel „fekete aranynak”, „a Föld vérének” nevezik az olajat.
Az olaj olajos, sötétbarna folyadék, vöröses vagy zöldes árnyalattal, néha fekete, piros, kék vagy világos, sőt átlátszó, jellegzetes csípős szaggal. Néha az olaj fehér vagy színtelen, mint a víz (például az azerbajdzsáni Surukhanskoye mezőben, néhány algériai mezőben).
Az olaj összetétele nem ugyanaz. De mindegyik általában háromféle szénhidrogént tartalmaz - alkánokat (főleg normál szerkezetű), cikloalkánokat és aromás szénhidrogéneket. Ezeknek a szénhidrogéneknek az aránya a különböző mezők olajában eltérő: például a Mangyshlak olaj gazdag alkánokban, a Baku régió olaja pedig cikloalkánokban.
A fő olajtartalékok az északi féltekén találhatók. Teljes 75 a világ országai olajat termelnek, de kitermelésének 90%-a csak 10 ország részesedésére esik. Közel ? A világ olajtartalékai a fejlődő országokban vannak. (A tanár felhív és megmutatja a térképen).
Főbb termelő országok:
Szaúd-Arábia, USA, Oroszország, Irán, Mexikó.
Ugyanakkor több 4/5 Az olajfogyasztás a gazdaságilag fejlett országok arányára esik, amelyek a fő importáló országok:
Japán, tengerentúli Európa, USA.
Az olajat nyers formájában sehol nem használják, de finomított termékeket használnak.
Olajfinomítás
Egy modern üzem egy olajfűtő kemencéből és egy desztillációs oszlopból áll, amelybe az olajat leválasztják frakciók - szénhidrogének egyedi keverékei forráspontjuk szerint: benzin, benzin, kerozin. A kemencében egy tekercsbe tekercselt hosszú cső van. A kemencét fűtőolaj vagy gáz égéstermékei fűtik. Az olajat folyamatosan táplálják a tekercsbe: ott folyadék és gőz keveréke formájában 320-350 0 C-ra melegítik, és belép a desztillációs oszlopba. A desztillációs oszlop egy acél hengeres berendezés, amelynek magassága körülbelül 40 m. Több tucat lyukakkal ellátott vízszintes válaszfala van - az úgynevezett lemezek. Az oszlopba belépő olajgőzök felemelkednek és áthaladnak a lemezeken lévő lyukakon. Ahogy felfelé haladva fokozatosan lehűlnek, részben cseppfolyósodnak. A kevésbé illékony szénhidrogének már az első lemezeken cseppfolyósításra kerülnek, gázolaj-frakciót képezve; az illékonyabb szénhidrogének fent gyűlnek össze és kerozinfrakciót képeznek; még magasabb - benzin frakció. A legillékonyabb szénhidrogének gőzként hagyják el az oszlopot, és kondenzáció után benzint képeznek. A benzin egy részét visszavezetik az oszlopba "öntözés" céljából, ami hozzájárul a jobb működési módhoz. (Bejegyzés füzetbe). Benzin - C5-C11 szénhidrogéneket tartalmaz, amelyek forráspontja 40 0 C és 200 0 C között van; benzin - 120 0 C és 240 0 C közötti forráspontú C8-C14 szénhidrogéneket tartalmaz; kerozin - C12-C18 szénhidrogéneket tartalmaz, 180 0 C és 300 0 C közötti forráspontú; gázolaj - C13-C15 szénhidrogéneket tartalmaz, 230 0 C és 360 0 C közötti hőmérsékleten ledesztillálva; kenőolajok - C16 - C28, forraljuk 350 0 C és magasabb hőmérsékleten.
A könnyű termékek olajból történő desztillációja után viszkózus fekete folyadék marad vissza - fűtőolaj. Ez a szénhidrogének értékes keveréke. A kenőolajokat fűtőolajból további desztillációval nyerik. A fűtőolaj nem desztilláló részét kátránynak nevezzük, amelyet építkezéseknél és utak burkolásakor használnak.(Videórészlet bemutatója). Az olaj közvetlen desztillációjának legértékesebb frakciója a benzin. Ennek a frakciónak a hozama azonban nem haladja meg a nyersolaj 17-20 tömeg%-át. Felmerül a probléma: hogyan lehet kielégíteni a társadalom folyamatosan növekvő autó- és repülőgép-üzemanyag-szükségleteit? A megoldást a 19. század végén találta meg egy orosz mérnök Vlagyimir Grigorjevics Shukhov. NÁL NÉL 1891 évben először ipari reccsenés olaj kerozinfrakciója, amely lehetővé tette a benzin hozamának 65-70% -ra történő növelését (nyersolajként számolva). Csak a kőolajtermékek termikus krakkolási folyamatának fejlesztéséért a hálás emberiség aranybetűkkel írta fel ennek a nevét egyedi személy a civilizáció történetében.
Az olajrektifikáció eredményeként kapott termékeket kémiai feldolgozásnak vetik alá, amely számos összetett folyamatot foglal magában, ezek egyike a kőolajtermékek krakkolása (az angol „Cracking”-splitting szóból). Többféle krakkolás létezik: termikus, katalitikus, nagynyomású krakkolás, redukció. A termikus krakkolás a hosszú láncú szénhidrogénmolekulák felhasadása rövidebbekre magas hőmérsékletű(470-550 °C). A hasítás során az alkánokkal együtt alkének képződnek:
Jelenleg a katalitikus krakkolás a leggyakoribb. 450-500 0 C hőmérsékleten végezzük, de azzal nagyobb sebességés lehetővé teszi, hogy jobb minőségű benzint kapjon. A katalitikus krakkolás körülményei között a hasítási reakciókkal együtt izomerizációs reakciók is végbemennek, vagyis a normál szerkezetű szénhidrogének elágazó láncú szénhidrogénekké alakulnak.
Az izomerizáció befolyásolja a benzin minőségét, mivel az elágazó szénhidrogének jelenléte nagymértékben növeli annak oktánszámát. A krakkolást az olajfinomítás úgynevezett másodlagos folyamatainak nevezik. Számos más katalitikus folyamat, mint például a reformálás, szintén másodlagosnak minősül. Reformálás- ez a benzin aromatizálása katalizátor, például platina jelenlétében történő hevítéssel. Ilyen körülmények között az alkánok és cikloalkánok aromás szénhidrogénekké alakulnak, aminek következtében a benzin oktánszáma is jelentősen megnő.
Ökológia és olajmező
A petrolkémiai termelés esetében a környezetvédelem különösen aktuális. Az olajtermelés energiaköltséggel és környezetszennyezéssel jár együtt. veszélyes forrás az óceánok szennyezése a tengeri olajtermelés, az óceánok az olajszállítás során is szennyeződnek. Mindannyian láthattuk a tévében a balesetek következményeit. olajszállító tartályhajó. Fekete, olajjal borított partok, fekete szörfözés, fuldokló delfinek, madarak, akiknek a szárnya viszkózus fűtőolajban van, védőruhás emberek, akik lapáttal, vödörrel olajat gyűjtenek. A Kercsi-szorosban 2007 novemberében bekövetkezett súlyos környezeti katasztrófa adatait szeretném idézni. 2000 tonna olajtermék és mintegy 7000 tonna kén került a vízbe. A katasztrófa következtében leginkább a Fekete- és Azovi-tenger találkozásánál található Tuzla-köpés, valamint a Csuska-köpülés szenvedett el leginkább. A balesetet követően fűtőolaj ülepedt a fenékre, amitől egy kis kagyló-szív alakú, a tenger lakóinak fő tápláléka elpusztult. Az ökoszisztéma helyreállítása 10 évig tart. Több mint 15 ezer madár pusztult el. Egy liter olaj a vízbe hullva 100 négyzetméteres foltokban szétterül a felületén. Az olajfilm, bár nagyon vékony, áthághatatlan akadályt képez az oxigénnek a légkörből a vízoszlopba vezető útján. Ennek eredményeként az oxigénrendszer és az óceán megzavarodik. "fojtani". A plankton, amely az óceáni tápláléklánc gerince, haldoklik. Jelenleg a világóceán területének mintegy 20%-át már olajfoltok borítják, és az érintett terület olajszennyezés növekszik. Amellett, hogy a Világóceánt olajfilm borítja, szárazföldön is megfigyelhetjük. Például on olajmezők Nyugat-Szibériaévente több olaj ömlik ki, mint amennyit a tartályhajó elbír – akár 20 millió tonnát is. Ennek az olajnak körülbelül a fele balesetek következtében a talajra kerül, a többi a kútindítások, kutatófúrások és csővezeték-javítások során „tervezett” szökőkutak és szivárgások. A Jamalo-Nyenyec Autonóm Kerület Környezetvédelmi Bizottsága szerint az olajjal szennyezett területek legnagyobb területe a Purovszkij körzetre esik.
FÖLDGÁZ ÉS KAPCSOLATOS KŐLŐGÁZ
A földgáz alacsony molekulatömegű szénhidrogéneket tartalmaz, fő komponensei a következők metán. Tartalma a különböző mezők gázában 80% és 97% között mozog. A metán mellett - etán, propán, bután. Szervetlen: nitrogén - 2%; CO2; H2O; H2S, nemesgázok. A földgáz elégetésekor sok hő szabadul fel.
A földgáz, mint tüzelőanyag tulajdonságait tekintve még az olajat is felülmúlja, kalóriadúsabb. Ez az üzemanyagipar legfiatalabb ága. A gáz még könnyebben kinyerhető és szállítható. Az összes üzemanyag közül ez a leggazdaságosabb. Igaz, vannak hátrányai is: a gáz bonyolult interkontinentális szállítása. A cseppfolyósított gázt szállító tartálykocsik - metántrágya - rendkívül összetett és költséges szerkezetek.
Alkalmazása: hatékony üzemanyag, vegyipar alapanyaga, acetilén, etilén, hidrogén, korom, műanyagok, ecetsav, színezékek, gyógyszerek stb. gyártásában. A kőolajgáz kevesebb metánt, de több propánt, butánt és más magasabb szénhidrogéneket tartalmaz. Hol termelik a gázt?
A világ több mint 70 országa rendelkezik kereskedelmi gázkészletekkel. Sőt, mint az olaj esetében, a fejlődő országoknak is nagyon nagy tartalékai vannak. De elsősorban a gáztermelést végzik a fejlett országokat. Lehetőségük van arra, hogy felhasználják, vagy módjuk van eladni gázt más országoknak, amelyek ugyanazon a kontinensen vannak velük. A nemzetközi gázkereskedelem kevésbé aktív, mint az olajkereskedelem. A világ megtermelt gázának mintegy 15%-a kerül a nemzetközi piacra. A világ gáztermelésének csaknem 2/3-át Oroszország és az USA biztosítja. Kétségtelenül a vezető gáztermelési régió nemcsak hazánkban, hanem a világon is a Jamalo-Nyenyec Autonóm Körzet, ahol 30 éve fejlődik ez az iparág. Mi városunk Új Urengoy joggal ismerik el a gáztőkét. A legnagyobb lelőhelyek az Urengojszkoje, Jamburgszkoje, Medvezje, Zapolyarnoje. Az Urengoy mező szerepel a Guinness Rekordok Könyvében. A lelőhely készletei és termelése egyedülálló. A feltárt készletek meghaladják a 10 billió értéket. m 3, 6 trln. m 3. 2008-ban a JSC "Gazprom" 598 milliárd m 3 "kék arany" termelését tervezi az Urengoy mezőn.
Gáz és ökológia
Az olaj- és gáztermelés technológiájának tökéletlensége, szállítása a gáz térfogatának állandó elégetését okozza a kompresszorállomások hőegységeiben és fáklyákban. A kompresszorállomások adják ennek a kibocsátásnak körülbelül 30%-át. Évente körülbelül 450 000 tonna földgázt és kapcsolódó gázt égetnek el a fáklyákban, miközben több mint 60 000 tonna szennyezőanyag kerül a légkörbe.
Az olaj, a gáz, a szén értékes nyersanyag a vegyipar számára. A közeljövőben országunk üzemanyag- és energiakomplexumában találnak majd pótlást. Jelenleg a tudósok a nap- és szélenergia, a nukleáris üzemanyag felhasználásának módjait keresik az olaj teljes kiváltása érdekében. A hidrogén a jövő legígéretesebb üzemanyaga. Az olaj hőenergetikai felhasználásának csökkentése nemcsak az ésszerűbb felhasználáshoz vezet, hanem a nyersanyag jövő generációk számára való megőrzéséhez is. A szénhidrogén nyersanyagokat csak a feldolgozóiparban szabad felhasználni különféle termékek előállításához. Sajnos a helyzet egyelőre nem változik, a megtermelt olaj 94%-át üzemanyagként használják fel. D. I. Mengyelejev bölcsen mondta: „Az olajat elégetni ugyanaz, mint bankjegyekkel felfűteni a kemencét.”
Meg kell jegyezni, hogy a szénhidrogének széles körben elterjedtek a természetben. A legtöbb szerves anyag természetes forrásból származik. A szerves vegyületek szintézise során nyersanyagként természetes és kapcsolódó gázokat, szenet és barnaszén, olajat, tőzeget, állati és növényi eredetű termékeket használnak fel.
Természetes szénhidrogénforrások: földgázok.
A földgázok különféle szerkezetű szénhidrogének és egyes gázszennyeződések (hidrogén-szulfid, hidrogén, szén-dioxid) természetes keverékei, amelyek kitöltik a földkéreg kőzeteit. Ezek a vegyületek szerves anyagok hidrolízisének eredményeként keletkeznek nagy mélységek a föld mélyén. Szabad állapotban hatalmas felhalmozódások formájában találhatók meg - gáz, gázkondenzátum, valamint olaj- és gázmezők.
Fő szerkezeti komponenséghető földgázok a CH₄ (metán - 98%), С₂Н₆ (etán - 4,5%), propán (С3Н₈ - 1,7%), bután (С₄Н₁₀ - 0,8%), pentán (С5Ђ -0,0%). A kapcsolódó kőolajgáz az olaj része oldott állapotban, és az olaj felszínre kerülésekor a nyomáscsökkenés következtében szabadul fel belőle. A gáz- és olajmezőkön egy tonna olaj 30-300 négyzetmétert tartalmaz. m gáz. A természetes szénhidrogénforrások értékes tüzelőanyag és nyersanyag a szerves szintézis ipar számára. A gázt gázfeldolgozó vállalatoknak szállítják, ahol feldolgozható (olaj, alacsony hőmérsékletű adszorpció, kondenzáció és rektifikálás). Különálló komponensekre van osztva, amelyek mindegyikét meghatározott célokra használják. Például metán szintézis gázból, amelyek más szénhidrogének előállításának alapvető nyersanyagai, acetilén, metanol, metanol, kloroform.
Természetes szénhidrogénforrások: olaj.
Az olaj egy összetett keverék, amely főleg nafténes, paraffinos és aromás szénhidrogénekből áll. Az olaj összetétele aszfalt-gyantaszerű anyagokat, mono- és diszulfidokat, merkaptánokat, tiofént, tiofánt, hidrogén-szulfidot, piperidint, piridint és homológjait, valamint egyéb anyagokat tartalmaz. A petrolkémiai szintézis módszerekkel készült termékek alapján több mint 3000 különböző termékek, beleértve etilén, benzol, propilén, diklór-etán, vinil-klorid, sztirol, etanol, izopropanol, butilének, különféle műanyagok, vegyi szálak, színezékek, tisztítószerek, gyógyszerek, robbanóanyagok stb.
A tőzeg növényi eredetű üledékes kőzet. Ezt az anyagot használják tüzelőanyagként (főleg hőerőművekben), vegyi alapanyagként (sok szerves anyag szintéziséhez), fertőtlenítő alomként a gazdaságokban, különösen a baromfitelepeken, valamint a kertészeti és szántóföldi növények műtrágyáinak összetevőjeként.
Természetes szénhidrogénforrások: xilem vagy fa.
A Xylem magasabb rendű növények szövete, amelyen keresztül víz és feloldódik tápanyagok a rendszer rizómájából származnak a levelekhez, valamint a növény más szerveihez. Merev héjú sejtekből áll, amelyek vaszkuláris vezetőrendszerrel rendelkeznek. A fa fajtájától függően tartalmaz különböző mennyiségben pektinek és ásványi vegyületek (főleg kalcium sók), lipidek ill illóolajok. A fát tüzelőanyagként használják, metil-alkoholt, ecetsavat, cellulózt és egyéb anyagokat lehet szintetizálni belőle. Egyes fafajtákból színezékeket (szantálfa, rönkfa), tanninokat (tölgy), gyantákat és balzsamokat (cédrus, fenyő, lucfenyő), alkaloidokat (a nadálytő, mák, ranunculus, esernyőcsaládok növényei) nyernek. Néhány alkaloidot úgy használnak gyógyszerek(kitin, koffein), gyomirtó szerek (Anabasin), rovarölő szerek (nikotin).
