Le principali fonti naturali di idrocarburi sono petrolio, gas, carbone. La maggior parte delle sostanze sono isolate da loro chimica organica. Maggiori informazioni su questa classe materia organica parliamo di seguito.
Gli idrocarburi sono la classe più ampia di sostanze organiche. Questi includono classi di composti aciclici (lineari) e ciclici. Assegnare idrocarburi saturi (limite) e insaturi (insaturi).
Gli idrocarburi saturi includono composti con legami singoli:
Gli idrocarburi insaturi includono sostanze con legami multipli:
Separatamente si distingue una classe di areni o idrocarburi aromatici contenenti un anello benzenico.
Riso. 1. Classificazione degli idrocarburi.
Gli idrocarburi gassosi e liquidi sono isolati dai minerali. La tabella descrive più dettagliatamente le fonti naturali di idrocarburi.
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Fonte |
tipi |
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Alcani, cicloalcani, areni, ossigeno, azoto, composti solforati |
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Metano con impurità (non più del 5%): propano, butano, anidride carbonica, azoto, acido solfidrico, vapore acqueo. Il gas naturale contiene più metano del gas associato |
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Carbonio, idrogeno, zolfo, azoto, ossigeno, idrocarburi |
Ogni anno in Russia vengono prodotti più di 600 miliardi di m 3 di gas, 500 milioni di tonnellate di petrolio e 300 milioni di tonnellate di carbone.
I minerali sono utilizzati in una forma elaborata. Il carbon fossile viene calcinato senza accesso all'ossigeno (processo di cokefazione) per isolare diverse frazioni:
Riso. 2. Cokeria.
Uno dei rami principali dell'industria mondiale è la raffinazione del petrolio. L'olio estratto dalle viscere della terra è chiamato grezzo. È in elaborazione. Prima effettuata pulizia meccanica dalle impurità, poi l'olio raffinato viene distillato per ottenere varie frazioni. La tabella descrive le principali frazioni di olio.
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Frazione |
Composto |
Cosa ottengono |
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Alcani gassosi dal metano al butano |
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Benzina |
Alcani da pentano (C 5 H 12) a undecano (C 11 H 24) |
Benzina, eteri |
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Nafta |
Alcani da ottano (C 8 H 18) a tetradecano (C 14 H 30) |
Nafta (benzina pesante) |
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Cherosene |
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diesel |
Alcani da tridecano (C 13 H 28) a nonadecano (C 19 H 36) |
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Alcani da pentadecano (C 15 H 32) a pentacontano (C 50 H 102) |
Oli lubrificanti, vaselina, bitume, paraffina, catrame |
Riso. 3. Distillazione dell'olio.
Gli idrocarburi sono usati per produrre plastica, fibre, medicinali. Metano e propano sono usati come combustibili domestici. Il coke è utilizzato nella produzione di ferro e acciaio. L'acido nitrico, l'ammoniaca, i fertilizzanti sono prodotti dall'acqua di ammoniaca. Il catrame è usato nelle costruzioni.
Dall'argomento della lezione, abbiamo imparato da quali fonti naturali vengono isolati gli idrocarburi. Petrolio, carbone, gas naturali e associati sono usati come materie prime per i composti organici. I minerali vengono purificati e suddivisi in frazioni, da cui si ottengono sostanze idonee alla produzione o all'uso diretto. I combustibili liquidi e gli oli sono prodotti dal petrolio. I gas contengono metano, propano, butano utilizzati come combustibili domestici. Da carbon fossile allocare materie prime liquide e solide per la produzione di leghe, fertilizzanti, medicinali.
Voto medio: 4.2. Voti totali ricevute: 289.
Obiettivi della lezione:
Addestramento:
Educativo:
Sviluppando:
Metodi e tecniche pedagogiche:
Attrezzatura: Lavagna interattiva, multimedia, libri di testo elettronici di MarSTU, Internet, raccolte "Il petrolio ei principali prodotti della sua lavorazione", "Il carbone ei prodotti più importanti della sua lavorazione".
Durante le lezioni
I. Momento organizzativo.
Introduco lo scopo e gli obiettivi di questa lezione.
II. Parte principale.
Le più importanti fonti naturali di idrocarburi sono: petrolio, carbone, naturali e associati gas di petrolio S.
Olio - " oro nero” (introduco gli studenti all'origine del petrolio, alle principali riserve, alla produzione, alla composizione del petrolio, alle proprietà fisiche, ai prodotti raffinati).
Nel processo di rettifica, l'olio è suddiviso nelle seguenti frazioni:
Dimostro campioni di frazioni dalla collezione (la dimostrazione è accompagnata da una spiegazione).
Residui di raffinazione del petrolio - carburante- contiene idrocarburi con numero di atomi di carbonio da 18 a 50. Si ottiene la distillazione a pressione ridotta dall'olio combustibile olio solare(S 18 H 28 - S 25 H 52), oli lubrificanti(S 28 H 58 - S 38 H 78), petrolato e paraffina– miscele fusibili di idrocarburi solidi. Il residuo solido della distillazione dell'olio combustibile - catrame e prodotti della sua lavorazione - bitume e asfalto utilizzato per la produzione di manti stradali.
I prodotti ottenuti a seguito della rettifica dell'olio sono sottoposti a lavorazione chimica. Uno di loro è cracking.
Il cracking è la decomposizione termica dei prodotti petroliferi, che porta alla formazione di idrocarburi con un numero minore di atomi di carbonio nella molecola. (Uso il libro di testo elettronico MarSTU, che parla dei tipi di cracking).
Gli studenti confrontano cracking termico e catalitico. (Diapositiva numero 16)
Cracking termico.
La scissione delle molecole di idrocarburi avviene a una temperatura più elevata (470-5500 C). Il processo procede lentamente, si formano idrocarburi con una catena non ramificata di atomi di carbonio. Nella benzina ottenuta per cracking termico, insieme agli idrocarburi saturi, sono presenti molti idrocarburi insaturi. Pertanto, questa benzina ha una maggiore resistenza agli urti rispetto alla benzina di prima scelta. La benzina da cracking termico contiene molti idrocarburi insaturi, che sono facilmente ossidabili e polimerizzabili. Pertanto, questa benzina è meno stabile durante lo stoccaggio. Quando brucia, varie parti del motore possono intasarsi.
cracking catalitico.
La scissione delle molecole di idrocarburi avviene in presenza di catalizzatori e ad una temperatura inferiore (450-5000 C). Il focus è sulla benzina. Sta cercando di ottenere di più e sicuro migliore qualità. Il cracking catalitico è apparso proprio come risultato della lotta a lungo termine e ostinata dei petrolieri per migliorare la qualità della benzina. Rispetto al cracking termico, il processo procede molto più velocemente; in questo caso non si verifica solo la scissione delle molecole di idrocarburi, ma anche la loro isomerizzazione, cioè si formano idrocarburi con una catena ramificata di atomi di carbonio. Rispetto alla benzina crackizzata termicamente, la benzina crackizzata catalitica ha una resistenza agli urti ancora maggiore.
Carbone. (presento agli studenti l'origine del carbone, le principali riserve, l'estrazione mineraria, le proprietà fisiche, i prodotti trasformati).
Origine: (Uso il libro di testo elettronico MarGTU, dove si parla dell'origine del carbone).
Azioni principali: (diapositiva numero 18) Sulla mappa, mostro agli studenti i più grandi giacimenti di carbone in Russia in termini di produzione: questi sono i bacini di Tunguska, Kuznetsk e Pechora.
Estrazione:(Uso il libro di testo elettronico MarGTU, dove si parla di estrazione del carbone).
Gas naturali e associati al petrolio. (presento agli studenti le principali riserve, produzione, composizione, prodotti trasformati).
III. Generalizzazione.
Nella parte generalizzante della lezione, utilizzando il programma Turning Point, ho fatto un test. Gli studenti erano armati di telecomandi. Quando una domanda appare sullo schermo, premendo il pulsante corrispondente, scelgono la risposta corretta.
1. Componenti principali gas naturale sono:
2. Quale frazione di distillazione dell'olio contiene da 4 a 9 atomi di carbonio in una molecola?
3. Qual è il significato del cracking del petrolio pesante?
4. Quale processo non si applica alla raffinazione del petrolio?
5. Quale dei seguenti eventi è il più pericoloso per gli ecosistemi acquatici?
6. Dal gas naturale che forma metano, ottieni:
7. Quali caratteristiche distinguono la benzina crackizzata catalitica dalla benzina di prima scelta?
Il risultato del test è immediatamente visibile sullo schermo.
Compiti a casa:§ 10, esercizio 1 - 8
Letteratura:
FONTI NATURALI DI IDROCARBURI
Gli idrocarburi sono tutti così diversi -
Liquido, solido e gassoso.
Perché ce ne sono così tanti in natura?
È carbonio insaziabile.
In effetti, questo elemento, come nessun altro, è “insaziabile”: si sforza di formare catene, dritte e ramificate, poi anelli, poi griglie da una moltitudine dei suoi atomi. Da qui i molti composti di atomi di carbonio e idrogeno.
Gli idrocarburi sono sia gas naturale - metano, sia un altro gas combustibile domestico, che viene riempito con bombole - propano C 3 H 8. Gli idrocarburi sono petrolio, benzina e cherosene. E anche: un solvente organico C 6 H 6, paraffina, da cui vengono fatte le candele di Capodanno, vaselina da una farmacia e persino sacchetto di plastica per l'imballaggio del prodotto...
Le più importanti fonti naturali di idrocarburi sono i minerali: carbone, petrolio, gas.
CARBONE
Più conosciuto in tutto il mondo 36 mille bacini e depositi di carbone, che insieme occupano 15% territori il globo. I giacimenti di carbone possono estendersi per migliaia di chilometri. In totale, le riserve geologiche generali di carbone sul globo sono 5 trilioni 500 miliardi di tonnellate, compresi i depositi esplorati - 1 trilione 750 miliardi di tonnellate.
Esistono tre tipi principali di carboni fossili. Quando si brucia carbone marrone, antracite, la fiamma è invisibile, la combustione è senza fumo e il carbone fa un forte crepitio durante la combustione.
Antraciteè il carbone fossile più antico. Differisce nella grande densità e lucentezza. Contiene fino a 95% carbonio.
Carbone- contiene fino a 99% carbonio. Di tutti i carboni fossili, è il più utilizzato.
Carbone marrone- contiene fino a 72% carbonio. Ha un colore marrone. Essendo il carbone fossile più giovane, conserva spesso tracce della struttura dell'albero da cui si è formato. Differisce per l'elevata igroscopicità e l'alto contenuto di ceneri ( dal 7% al 38%), pertanto viene utilizzato solo come combustibile locale e come materia prima per lavorazioni chimiche. In particolare, dalla sua idrogenazione si ottengono specie pregiate. carburante liquido: benzina e cherosene.
Carbonio principale componente carbone ( 99% ), lignite ( fino al 72%). L'origine del nome carbonio, cioè "carbone portante". Allo stesso modo, il nome latino "carboneum" alla base contiene la radice carbo-carbone.
Come il petrolio, il carbone contiene una grande quantità di materia organica. Oltre alle sostanze organiche, include anche sostanze inorganiche, come acqua, ammoniaca, acido solfidrico e, naturalmente, il carbonio stesso: il carbone. Uno dei modi principali di lavorazione del carbone è il coke: la calcinazione senza accesso all'aria. Come risultato della cokefazione, che viene effettuata a una temperatura di 1000 0 C, si forma quanto segue:
cokeria a gas- è costituito da idrogeno, metano, monossido di carbonio e anidride carbonica, impurità di ammoniaca, azoto e altri gas.
Catrame di carbone - contiene diverse centinaia di sostanze organiche, tra cui benzene e suoi omologhi, alcoli fenolici e aromatici, naftalene e vari composti eterociclici.
Acqua di catrame o ammoniaca - contenente, come suggerisce il nome, ammoniaca disciolta, oltre a fenolo, acido solfidrico e altre sostanze.
Coca Cola– residuo di cokeria solido, carbonio praticamente puro.
Il coke viene utilizzato nella produzione di ferro e acciaio, l'ammoniaca viene utilizzata nella produzione di azoto e fertilizzanti combinati e l'importanza dei prodotti di cokeria organici non può essere sopravvalutata. Qual è la geografia di distribuzione di questo minerale?
La parte principale delle risorse di carbone ricade nell'emisfero settentrionale: Asia, Nord America, Eurasia. Quali paesi si distinguono in termini di riserve e produzione di carbone?
Cina, USA, India, Australia, Russia.
I paesi sono i principali esportatori di carbone.
USA, Australia, Russia, Sud Africa.
principali centri di importazione.
Giappone, Europa straniera.
È un carburante molto sporco per l'ambiente. Durante l'estrazione del carbone si verificano esplosioni e incendi di metano e sorgono alcuni problemi ambientali.
Inquinamento ambientale - si tratta di qualsiasi cambiamento indesiderabile nello stato di questo ambiente a seguito delle attività umane. Questo accade anche nel settore minerario. Immagina una situazione in un'area di estrazione del carbone. Insieme al carbone, un'enorme quantità di roccia di scarto sale in superficie, che, in quanto non necessaria, viene semplicemente inviata alle discariche. Gradualmente formato cumuli di rifiuti- enormi montagne di roccia di scarto, alte decine di metri, a forma di cono, che distorcono l'aspetto del paesaggio naturale. E tutto il carbone sollevato in superficie sarà necessariamente esportato al consumatore? Ovviamente no. Dopotutto, il processo non è ermetico. Un'enorme quantità di polvere di carbone si deposita sulla superficie della terra. Di conseguenza, la composizione dei suoli e delle acque sotterranee cambia, il che inevitabilmente influenzerà l'animale e mondo vegetale quartiere.
Il carbone contiene carbonio radioattivo - C, ma dopo aver bruciato il carburante, la sostanza pericolosa, insieme al fumo, entra nell'aria, nell'acqua, nel suolo e viene trasformata in scorie o ceneri, che vengono utilizzate per produrre materiali da costruzione. Di conseguenza, nel edifici residenziali pareti e soffitti “brillano” e rappresentano una minaccia per la salute umana.
OLIO
L'olio è noto all'umanità fin dai tempi antichi. Sulle rive dell'Eufrate veniva estratto
6-7 mila anni aC ehm . Era usato per illuminare le abitazioni, per preparare mortai, come medicinali e unguenti, e per l'imbalsamazione. Il petrolio nel mondo antico era un'arma formidabile: fiumi di fuoco si riversavano sulle teste di coloro che assaltavano le mura della fortezza, frecce infuocate immerse nell'olio volavano verso le città assediate. Il petrolio era parte integrante dell'agente incendiario passato alla storia sotto il nome "Fuoco greco" Nel medioevo veniva utilizzato principalmente per l'illuminazione stradale.
Sono stati esplorati più di 600 bacini di petrolio e gas, 450 sono in fase di sviluppo , e il numero totale di giacimenti petroliferi raggiunge i 50 mila.
Distinguere tra olio leggero e pesante. L'olio leggero viene estratto dal sottosuolo mediante pompe o con il metodo della fontana. Per lo più benzina e cherosene sono prodotti da tale olio. A volte vengono estratti oli di qualità pesante anche con il metodo della miniera (nella Repubblica di Komi) e da esso vengono preparati bitume, olio combustibile e vari oli.
Il petrolio è il carburante più versatile, ad alto contenuto calorico. La sua estrazione è relativamente semplice ed economica, perché quando si estrae il petrolio non è necessario abbassare le persone sottoterra. Il trasporto di petrolio attraverso gli oleodotti non è un grosso problema. Il principale svantaggio di questo tipo di carburante è la scarsa disponibilità di risorse (circa 50 anni ) . Le riserve geologiche generali sono pari a 500 miliardi di tonnellate, di cui 140 miliardi esplorate .
A 2007 Gli scienziati russi hanno dimostrato alla comunità mondiale che le creste sottomarine di Lomonosov e Mendeleev, che si trovano nell'Oceano Artico, sono una zona di piattaforma della terraferma e quindi appartengono alla Federazione Russa. L'insegnante di chimica parlerà della composizione dell'olio, delle sue proprietà.
Il petrolio è un "pacchetto di energia". Con solo 1 ml di esso, puoi riscaldare un intero secchio d'acqua di un grado e per far bollire un secchio samovar, hai bisogno di meno di mezzo bicchiere d'olio. In termini di concentrazione di energia per unità di volume, il petrolio è al primo posto tra le sostanze naturali. Anche i minerali radioattivi non possono competere con esso in questo senso, dal momento che il loro contenuto sostanze radioattive così piccolo da estrarre 1 mg. combustibile nucleare riciclare tonnellate rocce.
Il petrolio non è solo la base del combustibile e del complesso energetico di qualsiasi stato.
Qui sono a posto le famose parole di D. I. Mendeleev “combustire l'olio equivale a riscaldare una fornace banconote". Ogni goccia di olio ne contiene più di 900 vari composti chimici, più della metà degli elementi chimici della Tavola Periodica. Questo è davvero un miracolo della natura, la base dell'industria petrolchimica. Circa il 90% di tutto il petrolio prodotto viene utilizzato come combustibile. Nonostante “ possedere il 10%” , la sintesi petrolchimica fornisce molte migliaia di composti organici che soddisfano i bisogni urgenti della società moderna. Non c'è da stupirsi se la gente chiama rispettosamente il petrolio "oro nero", "il sangue della Terra".
L'olio è un liquido oleoso marrone scuro con una sfumatura rossastra o verdastra, a volte nero, rosso, blu o chiaro e persino trasparente con un caratteristico odore pungente. A volte l'olio è bianco o incolore, come l'acqua (per esempio, nel campo di Surukhanskoye in Azerbaigian, in alcuni campi in Algeria).
La composizione dell'olio non è la stessa. Ma tutti di solito contengono tre tipi di idrocarburi: alcani (principalmente struttura normale), cicloalcani e idrocarburi aromatici. Il rapporto di questi idrocarburi nel petrolio di diversi giacimenti è diverso: ad esempio, il petrolio di Mangyshlak è ricco di alcani e il petrolio nella regione di Baku è ricco di cicloalcani.
Le principali riserve petrolifere si trovano nell'emisfero settentrionale. Totale 75 i paesi del mondo producono petrolio, ma il 90% della sua produzione ricade sulla quota di soli 10 paesi. Vicino ? le riserve mondiali di petrolio sono nei paesi in via di sviluppo. (L'insegnante chiama e mostra sulla mappa).
Principali paesi produttori:
Arabia Saudita, USA, Russia, Iran, Messico.
Allo stesso tempo di più 4/5 il consumo di petrolio cade sulla quota dei paesi economicamente sviluppati, che sono i principali paesi importatori:
Giappone, Europa d'oltremare, USA.
L'olio nella sua forma grezza non viene utilizzato da nessuna parte, ma vengono utilizzati prodotti raffinati.
Raffinazione del petrolio
Un moderno impianto è costituito da un forno di riscaldamento dell'olio e da una colonna di distillazione in cui viene separato l'olio fazioni - singole miscele di idrocarburi secondo il loro punto di ebollizione: benzina, nafta, cherosene. Il forno ha un lungo tubo avvolto a spirale. Il forno è riscaldato dai prodotti della combustione di olio combustibile o gas. L'olio viene continuamente fornito alla bobina: lì viene riscaldato a 320 - 350 0 C sotto forma di una miscela di liquido e vapore ed entra nella colonna di distillazione. La colonna di distillazione è un apparato cilindrico in acciaio con un'altezza di circa 40 m. Ha all'interno diverse dozzine di partizioni orizzontali con fori: le cosiddette piastre. I vapori d'olio, entrando nella colonna, salgono e passano attraverso i fori delle piastre. Man mano che si raffreddano gradualmente mentre si spostano verso l'alto, si liquefanno parzialmente. Gli idrocarburi meno volatili vengono liquefatti già sulle prime piastre, formando una frazione di gasolio; gli idrocarburi più volatili vengono raccolti sopra e formano una frazione di cherosene; ancora più alto - frazione di nafta. Gli idrocarburi più volatili escono dalla colonna sotto forma di vapori e, dopo la condensazione, formano benzina. Parte della benzina viene reimmessa nella colonna per "irrigazione", che contribuisce a una migliore modalità di funzionamento. (Inserimento in un quaderno). Benzina - contiene idrocarburi C5 - C11, con punto di ebollizione nell'intervallo da 40 0 C a 200 0 C; nafta - contiene idrocarburi C8 - C14 con un punto di ebollizione da 120 0 C a 240 0 C; cherosene - contiene idrocarburi C12 - C18, bollenti a una temperatura da 180 0 C a 300 0 C; gasolio - contiene idrocarburi C13 - C15, distillati a una temperatura compresa tra 230 0 C e 360 0 C; oli lubrificanti - C16 - C28, far bollire a una temperatura di 350 0 C e oltre.
Dopo la distillazione di prodotti leggeri dall'olio, rimane un liquido nero viscoso: l'olio combustibile. È una preziosa miscela di idrocarburi. Gli oli lubrificanti sono ottenuti dall'olio combustibile mediante distillazione aggiuntiva. La parte non distillabile dell'olio combustibile è chiamata catrame, che viene utilizzato nelle costruzioni e nella pavimentazione stradale (dimostrazione di un frammento video). La frazione più preziosa della distillazione diretta del petrolio è la benzina. Tuttavia, la resa di questa frazione non supera il 17-20% in peso di petrolio greggio. Sorge il problema: come soddisfare le esigenze sempre crescenti della società in materia di carburanti per autoveicoli e aerei? La soluzione fu trovata alla fine del XIX secolo da un ingegnere russo Vladimir Grigorievich Shukhov. A 1891 anno, ha prima svolto un'attività industriale cracking frazione cherosene del petrolio, che ha permesso di aumentare la resa della benzina al 65-70% (calcolato come petrolio greggio). Solo per lo sviluppo del processo di cracking termico dei prodotti petroliferi, l'umanità riconoscente ha iscritto in lettere d'oro il nome di questo persona unica nella storia della civiltà.
I prodotti ottenuti come risultato della rettifica dell'olio sono sottoposti a un trattamento chimico, che comprende una serie di processi complessi, uno di questi è il cracking dei prodotti petroliferi (dall'inglese "Cracking"-splitting). Esistono diversi tipi di cracking: termico, catalitico, cracking ad alta pressione, riduzione. Il cracking termico è la scissione di molecole di idrocarburi con una catena lunga in molecole più corte sotto l'azione di alta temperatura(470-550 0°C). Nel processo di questa scissione, insieme agli alcani, si formano gli alcheni:
Attualmente, il cracking catalitico è il più comune. Viene effettuato a una temperatura di 450-500 0 C, ma con più velocità e ti permette di ottenere benzina di qualità superiore. Nelle condizioni di cracking catalitico, insieme alle reazioni di scissione, si verificano reazioni di isomerizzazione, cioè la trasformazione di idrocarburi di struttura normale in idrocarburi ramificati.
L'isomerizzazione influisce sulla qualità della benzina, poiché la presenza di idrocarburi ramificati aumenta notevolmente il suo numero di ottano. Il cracking è riferito ai cosiddetti processi secondari di raffinazione del petrolio. Anche numerosi altri processi catalitici, come il reforming, sono classificati come secondari. Riformare- questa è l'aromatizzazione delle benzine riscaldandole in presenza di un catalizzatore, ad esempio il platino. In queste condizioni, alcani e cicloalcani vengono convertiti in idrocarburi aromatici, per cui anche il numero di ottano della benzina aumenta in modo significativo.
Ecologia e giacimento di petrolio
Per la produzione petrolchimica, il problema dell'ambiente è particolarmente rilevante. La produzione di petrolio è associata ai costi energetici e all'inquinamento ambientale. fonte pericolosa l'inquinamento degli oceani è la produzione di petrolio offshore, inoltre gli oceani sono inquinati durante il trasporto di petrolio. Ognuno di noi ha visto le conseguenze degli incidenti in TV. petroliera. Coste nere e ricoperte di petrolio, onde nere, delfini che soffocano, uccelli le cui ali sono in olio combustibile viscoso, persone in tute protettive che raccolgono olio con pale e secchi. Vorrei citare i dati di un grave disastro ambientale avvenuto nello stretto di Kerch nel novembre 2007. Nell'acqua sono finite 2.000 tonnellate di prodotti petroliferi e circa 7.000 tonnellate di zolfo. Il Tuzla Spit, che si trova all'incrocio tra il Mar Nero e il Mar d'Azov, e il Chushka Spit hanno sofferto di più a causa del disastro. Dopo l'incidente, sul fondo si è depositato olio combustibile, che ha ucciso una piccola conchiglia a forma di cuore, alimento principale degli abitanti del mare. Ci vorranno 10 anni per ripristinare l'ecosistema. Morirono più di 15mila uccelli. Un litro d'olio, caduto in acqua, si sparge sulla sua superficie in macchie di 100 mq. Il film d'olio, sebbene molto sottile, forma una barriera insormontabile al percorso dell'ossigeno dall'atmosfera alla colonna d'acqua. Di conseguenza, il regime di ossigeno e l'oceano sono disturbati. "soffocare". Il plancton, che è la spina dorsale della catena alimentare oceanica, sta morendo. Attualmente, circa il 20% dell'area dell'Oceano Mondiale è già coperta da chiazze di petrolio e l'area interessata inquinamento da petrolio sta crescendo. Oltre al fatto che l'Oceano Mondiale è ricoperto da una pellicola di petrolio, possiamo osservarlo anche a terra. Ad esempio, su campi petroliferi Siberia occidentale ogni anno viene versato più petrolio di quello che la petroliera può contenere, fino a 20 milioni di tonnellate. Circa la metà di questo petrolio finisce a terra a causa di incidenti, il resto sono fontane e perdite "pianificate" durante l'avvio di pozzi, perforazioni esplorative e riparazioni di condutture. La più grande area di terra contaminata dal petrolio, secondo il Comitato per l'ambiente dell'Okrug autonomo di Yamalo-Nenets, cade nel distretto di Purovsky.
GAS DI PETROLIO NATURALE E ASSOCIATI
Il gas naturale contiene idrocarburi a basso peso molecolare, i componenti principali lo sono metano. Il suo contenuto nel gas di vari giacimenti varia dall'80% al 97%. Oltre al metano - etano, propano, butano. Inorganico: azoto - 2%; CO2; H2O; H2S, gas nobili. Quando il gas naturale viene bruciato, viene rilasciato molto calore.
In termini di proprietà, il gas naturale come combustibile supera anche il petrolio, è più calorico. Questo è il ramo più giovane dell'industria dei combustibili. Il gas è ancora più facile da estrarre e trasportare. È il più economico di tutti i combustibili. È vero, ci sono anche degli svantaggi: il complesso trasporto intercontinentale del gas. Autocisterne - letame di metano, che trasportano gas allo stato liquefatto, sono strutture estremamente complesse e costose.
Viene utilizzato come: combustibile efficace, materia prima nell'industria chimica, nella produzione di acetilene, etilene, idrogeno, fuliggine, plastica, acido acetico, coloranti, medicinali, ecc. produzione. Il gas di petrolio contiene meno metano, ma più propano, butano e altri idrocarburi superiori. Dove viene prodotto il gas?
Più di 70 paesi del mondo hanno riserve di gas commerciali. Inoltre, come nel caso del petrolio, i paesi in via di sviluppo hanno riserve molto grandi. Ma la produzione di gas viene effettuata principalmente i paesi sviluppati. Hanno l'opportunità di usarlo o un modo per vendere gas ad altri paesi che si trovano nello stesso continente con loro. Il commercio internazionale di gas è meno attivo del commercio di petrolio. Circa il 15% del gas prodotto nel mondo entra nel mercato internazionale. Quasi i 2/3 della produzione mondiale di gas sono forniti da Russia e USA. Indubbiamente, la principale regione di produzione di gas non solo nel nostro paese, ma anche nel mondo è la Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, dove questa industria si sviluppa da 30 anni. La nostra città Nuovo Urengoy riconosciuta di diritto come capitale del gas. I giacimenti più grandi includono Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye. Il campo Urengoy è incluso nel Guinness dei primati. Le riserve e la produzione del deposito sono uniche. Le riserve esplorate superano i 10 trilioni. m 3 , 6 trilioni. m 3. Nel 2008 JSC "Gazprom" prevede di produrre 598 miliardi di m 3 di "oro blu" nel campo di Urengoy.
Gas ed ecologia
L'imperfezione della tecnologia di produzione di petrolio e gas, il loro trasporto provoca la costante combustione del volume di gas nelle unità di calore delle centrali di compressione e nei razzi. Le stazioni di compressione rappresentano circa il 30% di queste emissioni. Circa 450.000 tonnellate di gas naturale e associato vengono bruciate ogni anno negli impianti di torcia, mentre più di 60.000 tonnellate di inquinanti entrano nell'atmosfera.
Petrolio, gas, carbone sono materie prime preziose per l'industria chimica. Nel prossimo futuro, troveranno un sostituto nel complesso di combustibili ed energia del nostro paese. Attualmente, gli scienziati stanno cercando modi per utilizzare l'energia solare ed eolica, il combustibile nucleare per sostituire completamente il petrolio. L'idrogeno è il carburante più promettente del futuro. Ridurre l'uso del petrolio nell'ingegneria termoelettrica è la via non solo per un suo uso più razionale, ma anche per la conservazione di questa materia prima per le generazioni future. Le materie prime a base di idrocarburi dovrebbero essere utilizzate solo nell'industria di trasformazione per ottenere una varietà di prodotti. Purtroppo la situazione non sta ancora cambiando e fino al 94% dell'olio prodotto viene utilizzato come combustibile. D. I. Mendeleev disse saggiamente: "Bruciare l'olio è come riscaldare la fornace con le banconote".
Va notato che gli idrocarburi sono ampiamente distribuiti in natura. La maggior parte della materia organica proviene da fonti naturali. Nel processo di sintesi dei composti organici vengono utilizzati come materie prime gas naturali e associati, carbone e lignite, petrolio, torba, prodotti di origine animale e vegetale.
Fonti naturali di idrocarburi: gas naturali.
I gas naturali sono miscele naturali di idrocarburi di varia struttura e alcune impurità gassose (solfuro di idrogeno, idrogeno, anidride carbonica) che riempiono le rocce della crosta terrestre. Questi composti si formano a seguito dell'idrolisi di sostanze organiche grandi profondità nelle profondità della terra. Si trovano allo stato libero sotto forma di enormi accumuli: gas, condensato di gas e giacimenti di petrolio e gas.
Principale componente strutturale I gas naturali combustibili sono CH₄ (metano - 98%), С₂Н₆ (etano - 4,5%), propano (С₃Н₈ - 1,7%), butano (С₄Н₁₀ - 0,8%), pentano (С₅Н₁₂ - 0,6%). Il gas di petrolio associato fa parte dell'olio allo stato disciolto e ne viene rilasciato a causa di una diminuzione della pressione quando l'olio sale in superficie. Nei giacimenti di gas e petrolio, una tonnellata di petrolio contiene da 30 a 300 mq. m di gas. Le fonti naturali di idrocarburi sono un prezioso combustibile e materia prima per l'industria della sintesi organica. Il gas viene fornito alle imprese di lavorazione del gas, dove può essere lavorato (petrolio, adsorbimento a bassa temperatura, condensazione e rettifica). È suddiviso in componenti separati, ognuno dei quali viene utilizzato per scopi specifici. Ad esempio, dai gas di sintesi del metano, che sono le materie prime di base per la produzione di altri idrocarburi, acetilene, metanolo, metanale, cloroformio.
Fonti naturali di idrocarburi: petrolio.
L'olio è una miscela complessa costituita principalmente da idrocarburi naftenici, paraffinici e aromatici. La composizione dell'olio comprende sostanze resinose dell'asfalto, mono e disolfuri, mercaptani, tiofene, tiofane, acido solfidrico, piperidina, piridina e suoi omologhi, nonché altre sostanze. Sulla base di prodotti che utilizzano metodi di sintesi petrolchimica, più di 3000 prodotti diversi, incl. etilene, benzene, propilene, dicloroetano, cloruro di vinile, stirene, etanolo, isopropanolo, butileni, plastiche varie, fibre chimiche, coloranti, detersivi, farmaci, esplosivi eccetera.
La torba è una roccia sedimentaria di origine vegetale. Questa sostanza viene utilizzata come combustibile (principalmente per centrali termoelettriche), materie prime chimiche (per la sintesi di molte sostanze organiche), lettiere antisettiche negli allevamenti, in particolare negli allevamenti di pollame, e componente di fertilizzanti per il giardinaggio e le colture da campo.
Fonti naturali di idrocarburi: xilema o legno.
Xylem è un tessuto di piante superiori attraverso il quale si scioglie l'acqua nutrienti provengono dal rizoma del sistema alle foglie, così come ad altri organi della pianta. È costituito da cellule con un guscio rigido, che hanno un sistema di conduzione vascolare. A seconda del tipo di legno, contiene importo diverso pectine e composti minerali (principalmente sali di calcio), lipidi e oli essenziali. Il legno è usato come combustibile; da esso possono essere sintetizzati alcol metilico, acido acetico, cellulosa e altre sostanze. Da alcuni tipi di legno si ottengono coloranti (sandalo, legno di tronchi), tannini (quercia), resine e balsami (cedro, pino, abete rosso), alcaloidi (piante della belladonna, papavero, ranuncolo, famiglie di ombrelli). Alcuni alcaloidi sono usati come medicinali(chitina, caffeina), erbicidi (Anabasin), insetticidi (nicotina).
