bugetul de stat instituție educațională

gimnaziu nr. 225 din districtul Admiralteisky din Sankt Petersburg

ESEU

ÎN CHIMIE

Hidrocarburile și sursele lor naturale

Profesor de chimie:

Voronaev Ivan Ghenadievici

Nota

St.Petersburg

2018

Introducere

Hidrocarburile sunt compuși organici formați din atomi de C (carbon) și H (hidrogen) - gazoși, lichidi și solizi, în funcție de greutatea moleculară și de structura chimică.

Scopul rezumatului este de a lua în considerare compușii organici, în ce grupe sunt împărțiți, unde apar și posibilitatea utilizării hidrocarburilor.

Relevanța subiectului: Chimia organică este una dintre disciplinele chimice cu cea mai rapidă dezvoltare care afectează în mod cuprinzător viața umană. Se știe că numărul de compuși organici este prea mare și, potrivit unor date, ajunge la aproximativ 18 milioane.

1. Clasificarea hidrocarburilor

Un grup mare de hidrocarburi este împărțit în alifatice și aromatice. Alifatice, la rândul lor, se împart în două subgrupe: - saturate sau limitative; - nesaturate sau nesaturate. În hidrocarburile saturate, toate valențele de carbon sunt utilizate pentru conectarea cu atomii de carbon vecini și pentru conectarea cu atomii de hidrogen. Hidrocarburile nesaturate se numesc hidrocarburi, în moleculele cărora se află atomi de carbon legați prin legături duble sau triple. Clasificarea hidrocarburilor este sistematizată în tabelul 1.

tabelul 1

Caracteristicile generale ale hidrocarburilor

Alcani - sunt hidrocarburi aciclice cu structură liniară sau ramificată, în moleculele cărora atomii de carbon sunt interconectați prin simple -conexiuni. Alcanii formează o serie omoloagă cu formula generală C n H 2n+2 , unde n este numărul de atomi de carbon.

Poza 1. Formula structurală a metanului

Alchenele - hidrocarburi nesaturate aciclice cu structură liniară sau ramificată, în a căror moleculă există o dublă legătură între atomicarbon. Formula generalaC n H 2n .

Figura 2. Formula structurală a etilenei

Alchinele - hidrocarburi aciclice nesaturate care conțin o legătură triplă C≡C. Seria omologă de acetilenă. Formula generalaC n H 2n–2 . Izomerie posibilă a scheletului de carbon, izomerie a poziției legăturii triple, interclasă și spațială. Cele mai caracteristice reacții sunt adăugarea, arderea.

Figura 3 Formula structurală a acetilenei

Alcadiene - hidrocarburi aciclice nesaturate care conțin două legături duble C=C. Serii omoloage de hidrocarburi diene. Formula generalaC n H 2n–2 . Sunt posibile izomeria scheletului de carbon, izomeria poziției legăturii duble, interclasele, izomeria cis-trans. Cele mai tipice reacții sunt adăugarea.

Figura 4 Formula structurală a butadienei-1,3

Cicloalcani - hidrocarburi carbociclice saturate cu legături simple C–C. Serii omoloage de polimetilene. Formula generalaC n H 2n. Posibilă izomerie a scheletului de carbon, spațială, interclasică. Pentru cicloalcanii cu n = 3–4, reacțiile de adiție cu deschidere a inelului sunt cele mai caracteristice.

Figura 5 Formula structurală a ciclopropanului

1. Formarea hidrocarburilor. Zona de aplicare

Principala teorie a originii hidrocarburilor este degradarea organismelor vegetale și a resturilor animale.

Hidrocarburile sunt folosite ca combustibil și ca produse inițiale pentru sinteza diferitelor substanțe. Principalele surse de producere a hidrocarburilor sunt gazele naturale și petrolul.

Gazul natural conține în principal hidrocarburi cu greutate moleculară mică din metan CH 4 la butan C4H10 . Uleiul conține o varietate de hidrocarburi cu greutate moleculară mai mare decât hidrocarburile din gaze naturale, cum ar fialcani lichiziDIN 5 H 12 - DE LA 16 H 34 , alcătuiesc cea mai mare parte a fracțiilor lichide ale uleiului și alcanilor solizi din compozițieDIN 17 H 36 - DE LA 53 H 108 și altele, care sunt incluse în fracțiunile de ulei grele și parafinele solide.

Hidrocarburile, în special hidrocarburile ciclice, se obțin și prin distilarea uscată a cărbunelui și șisturilor bituminoase.

O mare varietate de produse care conțin hidrocarburi și condițiile în care acestea se pot forma din nou și din nou, astfel încât hidrocarburile pot juca rolul de riscuri profesionale în aproape toate industriile:

în extracția combustibililor naturali lichizi și gazoși (gaz, industria petrolului);

în prelucrarea petrolului și a produselor derivate din acesta (rafinarea petrolului și industria petrochimică);

atunci când se utilizează produse de prelucrare termică a cărbunelui tare și brun, șist, turbă, ulei pentru o varietate de scopuri (ca combustibil pentru avioane, mașini, tractoare);

ca solvenți în multe industrii, ca uleiuri minerale.

Hidrocarburile pot acționa ca otrăvuri de uz casnic:

atunci când fumați tutun (poliaromatic, cum ar fi naftalina C 10H8piren C16H10);

ca solvenți în viața de zi cu zi (de exemplu, la curățarea hainelor);

în caz de otrăvire accidentală, în principal a copiilor, cu amestecuri lichide de hidrocarburi (benzină, kerosen).

Hidrocarburi care conțin până la 5 atomi de carbon pe moleculă (CH 4, C2H2, C3H8, C4H10, C5H12 ) și care sunt substanțe gazoase la temperatură și presiune obișnuită, pot fi conținute în aer în orice concentrație și conduc în unele cazuri la o lipsă de oxigen în aer (de exemplu, acumularea de CH4 în minele de cărbune) și la explozii.

Limitați hidrocarburile care conțin de la 6 până la 9 atomi de carbon într-o moleculă (C 6 H 14, C 7 H 16, C8H 18 octan, C 9 H 20 ), - substanțe lichide care alcătuiesc benzina, kerosenul. Sunt folosiți pe scară largă ca solvenți și diluanți pentru adezivi, lacuri, vopsele, precum și agenți de degresare și pot crea concentrații mari de vapori în spații industriale (cauciuc, vopsea, construcții de mașini și alte industrii).

Hidrocarburile grele cu 10 sau mai mulți atomi de carbon pe moleculă (petrol și uleiuri minerale, parafine, naftalină, fenantren, antracen, bitum) se caracterizează prin volatilitate scăzută, dar provoacă anumite leziuni cu expunere cronică la nivelul pielii și mucoaselor, au o toxicitate generală. efect. Când se lucrează cu fluide lubrifiante de răcire, de exemplu, frezol și emulsoli și emulsii realizate pe baza acestora (tăierea metalelor), se poate dezvolta foliculita uleioasă (un proces inflamator de natură purulentă).

Concluzie

Sunt luate în considerare principalele clase de hidrocarburi. Găsirea în natură și amploare.

Hidrocarburi găsite aplicare largăîn industrie. Domeniul principal de aplicare:

ca combustibil;

Pentru sinteza materialelor plastice, cauciuc, cauciuc, fibre sintetice, vopsele, ingrasaminte, coloranti;

Pentru producerea de produse farmaceutice, igienice, cosmetice;

Pentru producerea detergenților;

Pentru producerea de aditivi alimentari si produse alimentare.

Bibliografie

Paffengots K.N. Dicţionar geologic.- M .: Nedra, 1978. V.2.– 456 p.

Terney A. Chimie organică modernă. - M.: Mir, 1981. V.1-2. - 678 p., 651 p.

Manual electronic de rețea de chimie organică, http://cnit.ssau.ru/organics/chem2/

Capitolul 1. GEOCHIMIA PETROIULUI ȘI EXPLORAREA RESURSELOR DE COMBUSTIBIL.

§ 1. Originea combustibililor fosili. 3

§ 2. Roci petroliere. patru

Capitolul 2. SURSE NATURALE.. 5

Capitolul 3. PRODUCȚIA INDUSTRIALĂ DE HIDROCARBURI .. 8

Capitolul 4. RAFINAREA ȚEIEI .. 9

§ 1. Distilarea fracționată.. 9

§ 2. Crăpare. 12

§ 3. Reformare. 13

§ 4. Îndepărtarea sulfului.. 14

Capitolul 5. APLICAȚII ALE HIDROCARBURILOR .. 14

§ 1. Alcani .. 15

§ 2. Alchene.. 16

§ 3. Alchine.. 18

§ 4. Arene.. 19

Capitolul 6. Analiza stării industriei petroliere. douăzeci

Capitolul 7. Caracteristici și tendințe principale în industria petrolului. 27

Lista referințelor... 33

Primele teorii, care au luat în considerare principiile care determină apariția zăcămintelor de petrol, au fost de obicei limitate în principal la întrebarea unde se acumulează. Cu toate acestea, în ultimii 20 de ani, a devenit clar că, pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să înțelegem de ce, când și în ce cantități s-a format petrolul într-un anumit bazin, precum și să înțelegem și să stabilim procesele ca un rezultatul căruia a provenit, a migrat și s-a acumulat. Aceste informații sunt esențiale pentru îmbunătățirea eficienței explorării petroliere.

Formarea resurselor de hidrocarburi, conform vederilor moderne, a avut loc ca urmare a unei secvențe complexe de procese geochimice (vezi Fig. 1) în interiorul rocilor originale de gaz și petrol. În aceste procese, componentele diferitelor sisteme biologice (substanțe de origine naturală) au fost transformate în hidrocarburi și, într-o măsură mai mică, în compuși polari cu stabilitate termodinamică diferită - ca urmare a precipitării substanțelor de origine naturală și a suprapunerii lor ulterioare. de rocile sedimentare, sub influența temperaturii ridicate și a presiunii crescute în straturile de suprafață ale scoarței terestre. Migrarea primară a produselor lichide și gazoase din stratul inițial de motorină și migrarea lor secundară ulterioară (prin orizonturi portante, deplasări etc.) în roci poroase saturate de petrol duce la formarea de depozite de materiale hidrocarburi, migrarea ulterioară a care este prevenit prin blocarea depozitelor între straturile de rocă neporoasă .

În extractele de materie organică din rocile sedimentare de origine biogenă au compușii cu aceeași structură chimică ca și compușii extrași din petrol. Pentru geochimie, unii dintre acești compuși au o importanță deosebită și sunt considerați „markeri biologici” („fosile chimice”). Astfel de hidrocarburi au multe în comun cu compușii găsiți în sistemele biologice (de exemplu, lipide, pigmenți și metaboliți) din care este derivat uleiul. Acești compuși nu numai că demonstrează originea biogenă a hidrocarburilor naturale, dar oferă și informații foarte importante despre rocile purtătoare de gaz și petrol, precum și natura maturizării și originii, migrației și biodegradării care au dus la formarea unor zăcăminte specifice de gaz și petrol. .

Figura 1 Procese geochimice care conduc la formarea hidrocarburilor fosile.

O rocă de motorină este considerată a fi o rocă sedimentară fin dispersată care, în timpul tasării naturale, a condus sau ar fi putut duce la formarea și eliberarea unor cantități semnificative de petrol și (sau) gaze. Clasificarea unor astfel de roci se bazează pe conținutul și tipul de materie organică, starea de evoluție metamorfică a acesteia (transformări chimice care au loc la temperaturi de aproximativ 50-180 ° C), precum și natura și cantitatea de hidrocarburi care pot fi obținute. din ea. Kerogenul materiei organice din rocile sedimentare de origine biogenă poate fi găsit într-o mare varietate de forme, dar poate fi împărțit în patru tipuri principale.

1) Liptinite– au un continut foarte mare de hidrogen, dar un continut redus de oxigen; compoziţia lor se datorează prezenţei catenelor carbonice alifatice. Se presupune că liptinitele s-au format în principal din alge (supuse de obicei la descompunere bacteriană). Au o capacitate mare de a se transforma în ulei.

2) Ieșiri– au un continut ridicat de hidrogen (totusi mai mic decat cel al liptinitelor), sunt bogate in lanturi alifatice si naftene saturate (hidrocarburi aliciclice), precum si cicluri aromatice si grupe functionale oxigenate. Această materie organică este formată din materiale vegetale, cum ar fi spori, polen, cuticule și alte părți structurale ale plantelor. Exiniții au o bună capacitate de a se transforma în condensat de petrol și gaze, iar în stadii superioare de evoluție metamorfică în gaz.

3) Vitrshity- au un continut scazut de hidrogen, un continut ridicat de oxigen si constau in principal din structuri aromatice cu lanturi alifatice scurte legate prin grupe functionale care contin oxigen. Sunt formate din materiale lemnoase structurate (lignocelulozice) și au o capacitate limitată de a se transforma în petrol, dar o bună capacitate de a se transforma în gaz.

4) Inertinită sunt roci clastice negre, opace (cu conținut ridicat de carbon și sărace în hidrogen) care s-au format din precursori lemnos foarte alterați. Nu au capacitatea de a se transforma în petrol și gaze.

Principalii factori prin care se recunoaște roca de motorină sunt conținutul său de kerogen, tipul de materie organică din kerogen și stadiul de evoluție metamorfică a acestei materii organice. Rocile bune de petrol și gaze sunt cele care conțin 2-4% materie organică de tipul din care se pot forma și elibera hidrocarburile corespunzătoare. În condiții geochimice favorabile, formarea petrolului poate avea loc din roci sedimentare care conțin materie organică precum liptinită și exinită. Formarea zăcămintelor de gaz are loc de obicei în roci bogate în vitrinit sau ca urmare a cracării termice a uleiului format inițial.

Ca urmare a îngropării ulterioare a sedimentelor de materie organică sub straturile superioare ale rocilor sedimentare, această substanță este expusă la temperaturi din ce în ce mai ridicate, ceea ce duce la descompunerea termică a kerogenului și formarea de petrol și gaze. Formarea petrolului în cantități de interes pentru dezvoltarea industrială a câmpului are loc în anumite condiții de timp și temperatură (adâncimea de apariție), iar timpul de formare este cu cât mai lung, cu atât temperatura este mai scăzută (acest lucru este ușor de înțeles dacă avem presupunem că reacția se desfășoară conform ecuației de ordinul întâi și are o dependență de Arrhenius de temperatură). De exemplu, aceeași cantitate de ulei care s-a format la 100°C în aproximativ 20 de milioane de ani ar trebui să se formeze la 90°C în 40 de milioane de ani și la 80°C în 80 de milioane de ani. Viteza de formare a hidrocarburilor din kerogen se dublează aproximativ pentru fiecare creștere cu 10°C a temperaturii. Cu toate acestea, compoziția chimică a kerogenului. poate fi extrem de divers și, prin urmare, relația indicată între timpul de maturare a uleiului și temperatura acestui proces poate fi considerată doar ca bază pentru estimări aproximative.

Studiile geochimice moderne arată că în platoul continental al Mării Nordului, la fiecare 100 m creșterea adâncimii este însoțită de o creștere a temperaturii cu aproximativ 3°C, ceea ce înseamnă că rocile sedimentare bogate în materie organică au format hidrocarburi lichide la o adâncime de 2500-4000. m timp de 50-80 de milioane de ani. Uleiurile ușoare și condensurile par să se fi format la adâncimi de 4000-5000 m, iar metanul (gaz uscat) la adâncimi mai mari de 5000 m.

Sursele naturale de hidrocarburi sunt combustibilii fosili - petrol și gaze, cărbune și turbă. Depozitele de țiței și gaze au apărut acum 100-200 de milioane de ani de la plante și animale marine microscopice care s-au încorporat în roci sedimentare care s-au format pe fundul mării, în contrast, cărbunele și turba au început să se formeze acum 340 de milioane de ani din plante care au crescut. pe uscat .

Gazele naturale și țițeiul se găsesc de obicei împreună cu apa în straturile purtătoare de petrol situate între straturile de rocă (Fig. 2). Termenul „gaz natural” se aplică și gazelor care se formează în condiții naturale ca urmare a descompunerii cărbunelui. Gazele naturale și țițeiul sunt dezvoltate pe fiecare continent, cu excepția Antarcticii. Cei mai mari producători gazele naturale din lume sunt Rusia, Algeria, Iran și Statele Unite. Cei mai mari producători de țiței sunt Venezuela, Arabia Saudită, Kuweit și Iran.

Gazele naturale constă în principal din metan (Tabelul 1).

Țițeiul este un lichid uleios care poate varia în culoare de la maro închis sau verde până la aproape incolor. Conține un număr mare de alcani. Printre aceștia se numără alcanii neramificati, alcanii ramificati și cicloalcanii cu un număr de atomi de carbon de la cinci la 40. Denumirea industrială a acestor cicloalcani este binecunoscută. De asemenea, țițeiul conține aproximativ 10% hidrocarburi aromatice, precum și cantități mici de alți compuși care conțin sulf, oxigen și azot.

Figura 2 Gazele naturale și țițeiul sunt găsite prinse între straturile de rocă.

Tabelul 1 Compoziția gazelor naturale

Cărbune este cea mai veche sursă de energie cu care omenirea este familiarizată. Este un mineral (Fig. 3), care s-a format din materie vegetalăîn procesul metamorfism. Rocile metamorfice sunt numite roci, a căror compoziție a suferit modificări în condiții de presiuni ridicate, precum și de temperaturi ridicate. Produsul primei etape în formarea cărbunelui este turbă, care este materie organică descompusă. Cărbunele se formează din turbă după ce este acoperit cu roci sedimentare. Aceste roci sedimentare se numesc supraîncărcate. Precipitațiile supraîncărcate reduc conținutul de umiditate al turbei.

În clasificarea cărbunilor sunt utilizate trei criterii: puritate(determinat de conținutul relativ de carbon în procente); tip de(determinat de compoziția materiei vegetale originale); nota(în funcție de gradul de metamorfism).

Cărbunii fosili de cea mai slabă calitate sunt cărbune brunși lignit(Masa 2). Sunt cel mai aproape de turbă și se caracterizează printr-un conținut relativ scăzut de carbon și un conținut ridicat de umiditate. Cărbune caracterizat printr-un continut mai mic de umiditate si este utilizat pe scara larga in industrie. Cel mai uscat și cel mai dur grad de cărbune este antracit. Este folosit pentru încălzirea casei și pentru gătit.

Recent, datorită progreselor tehnologice, a devenit din ce în ce mai economic. gazeificarea cărbunelui. Produsele de gazeificare a cărbunelui includ monoxid de carbon, dioxid de carbon, hidrogen, metan și azot. Sunt utilizate ca combustibil gazos sau ca materie primă pentru producerea diferitelor produse chimice și îngrășăminte.

Cărbunele, așa cum se discută mai jos, este o sursă importantă de materii prime pentru producția de compuși aromatici.

Figura 3 Varianta modelului molecular al cărbunelui de calitate scăzută. Cărbunele este un amestec complex de substanțe chimice, care includ carbon, hidrogen și oxigen, precum și cantități mici de azot, sulf și impurități ale altor elemente. În plus, compoziția cărbunelui, în funcție de gradul său, include o cantitate diferită de umiditate și diverse minerale.

Figura 4 Hidrocarburi găsite în sistemele biologice.

Hidrocarburile apar în mod natural nu numai în combustibilii fosili, ci și în unele materiale de origine biologică. Cauciucul natural este un exemplu de polimer hidrocarburic natural. Molecula de cauciuc este formată din mii de unități structurale, care sunt metilbuta-1,3-dienă (izopren); structura sa este prezentată schematic în Fig. 4. Metilbuta-1,3-diena are următoarea structură:

cauciuc natural. Aproximativ 90% din cauciucul natural care este extras în prezent în întreaga lume provine din arborele de cauciuc brazilian Hevea brasiliensis, cultivat în principal în țările ecuatoriale din Asia. Seva acestui arbore, care este un latex (soluție apoasă de polimer coloidal), este colectată din incizii făcute cu un cuțit pe scoarță. Latexul conține aproximativ 30% cauciuc. Particulele sale minuscule sunt suspendate în apă. Sucul este turnat în recipiente de aluminiu, unde se adaugă acid, care face ca cauciucul să se coaguleze.

Mulți alți compuși naturali conțin și fragmente structurale de izopren. De exemplu, limonenul conține două părți izopren. Limonenul este principalul constituent al uleiurilor extrase din coaja citricelor precum lămâile și portocalele. Acest compus aparține unei clase de compuși numite terpene. Terpenele conțin 10 atomi de carbon în moleculele lor (compuși C 10) și includ două fragmente de izopren conectate între ele în serie („cap la coadă”). Compușii cu patru fragmente de izopren (compuși C 20) se numesc diterpene, iar cu șase fragmente de izopren - triterpene (compuși C 30). Squalenul, găsit în uleiul de ficat de rechin, este o triterpenă. Tetraterpenele (compuși C 40) conțin opt fragmente de izopren. Tetraterpenele se găsesc în pigmenții grăsimilor vegetale și animale. Culoarea lor se datorează prezenței unui sistem lung conjugat de duble legături. De exemplu, β-carotenul este responsabil pentru culoarea portocalie caracteristică a morcovilor.

Alcanii, alchenele, alchinele și arenele se obțin prin rafinarea petrolului (vezi mai jos). Cărbunele este, de asemenea, o sursă importantă de materii prime pentru producerea de hidrocarburi. În acest scop cărbuneîncălzit fără acces de aer într-un cuptor cu retortă. Rezultatul este cocs, gudron de cărbune, amoniac, hidrogen sulfurat și gaz de cărbune. Acest proces se numește distilare distructivă a cărbunelui. Prin distilarea fracționată suplimentară a gudronului de cărbune se obțin diverse arene (Tabelul 3). Când cocsul interacționează cu aburul, se obține apă gazoasă:

Tabelul 3 Unii compuși aromatici obținuți prin distilarea fracționată a gudronului de cărbune (gudron)

Alcanii și alchenele pot fi obținute din apă gazoasă folosind procedeul Fischer-Tropsch. Pentru a face acest lucru, apa gazoasă este amestecată cu hidrogen și trecută peste suprafața unui catalizator de fier, cobalt sau nichel la temperatură ridicată si sub presiune de 200-300 atm.

Procesul Fischer-Tropsch face posibilă, de asemenea, obținerea de metanol și alți compuși organici care conțin oxigen din apă gazoasă:

Această reacție este efectuată în prezența unui catalizator de oxid de crom (III) la o temperatură de 300°C și la o presiune de 300 atm.

În țările industrializate, hidrocarburile precum metanul și etilena sunt produse din ce în ce mai mult din biomasă. Biogazul constă în principal din metan. Etilena poate fi obținută prin deshidratarea etanolului, care se formează în procesele de fermentație.

Dicarbura de calciu se obține și din cocs prin încălzirea amestecului său cu oxid de calciu la temperaturi de peste 2000 ° C într-un cuptor electric:

Când dicarbura de calciu reacţionează cu apa, se formează acetilenă. Un astfel de proces deschide o altă posibilitate pentru sinteza hidrocarburilor nesaturate din cocs.

Țițeiul este un amestec complex de hidrocarburi și alți compuși. În această formă, este puțin folosit. În primul rând, este procesat în alte produse care au aplicații practice. Prin urmare, țițeiul este transportat cu cisterne sau prin conducte către rafinării.

Rafinarea petrolului include o serie de procese fizice și chimice: distilare fracționată, cracare, reformare și desulfurare.

Țițeiul este separat în mai multe componente, supunându-l la distilare simplă, fracționată și în vid. Natura acestor procese, precum și numărul și compoziția fracțiilor petroliere obținute depind de compoziția țițeiului și de cerințele pentru diferitele sale fracții.

Din țiței, în primul rând, impuritățile gazoase dizolvate în acesta sunt îndepărtate prin supunerea lui la distilare simplă. Uleiul este apoi supus distilare primară, în urma căreia se împarte în gaz, fracții ușoare și medii și păcură. Distilarea fracțională ulterioară a fracțiilor ușoare și medii, precum și distilarea în vid a păcurului, duce la formarea unui număr mare de fracții. În tabel. 4 prezintă intervalele punctelor de fierbere și compoziția diferitelor fracții de ulei, iar în fig. 5 prezintă o diagramă a dispozitivului coloanei de distilare primară (rectificare) pentru distilarea uleiului. Să ne întoarcem acum la descrierea proprietăților fracțiilor individuale de ulei.

Tabelul 4 Fracțiuni tipice de distilare a uleiului

Figura 5 Distilarea primară a țițeiului.

fracția gazoasă. Gazele obținute în timpul rafinării petrolului sunt cei mai simpli alcani neramificati: etan, propan și butani. Această fracție are denumirea industrială de gaz de rafinărie (petrol). Este îndepărtat din țiței înainte de a fi supus distilarii primare sau este separat de fracția de benzină după distilare primară. Gazul de rafinărie este folosit ca combustibil gazos sau este supus lichefierii sub presiune pentru a obține gaz petrolier lichefiat. Acesta din urmă este comercializat ca combustibil lichid sau este folosit ca materie primă pentru producția de etilenă în instalațiile de cracare.

fracția de benzină. Această fracțiune este utilizată pentru a obține diferite grade de combustibil pentru motor. Este un amestec de diferite hidrocarburi, inclusiv alcani liniari și ramificati. Caracteristicile de ardere ale alcanilor neramificati nu sunt potrivite în mod ideal pentru motoarele cu ardere internă. Prin urmare, fracția de benzină este adesea reformată termic pentru a transforma moleculele neramificate în molecule ramificate. Înainte de utilizare, această fracție este de obicei amestecată cu alcani ramificati, cicloalcani și compuși aromatici obținuți din alte fracțiuni prin cracare catalitică sau reformare.

Calitatea benzinei ca combustibil pentru motor este determinată de numărul octanic al acesteia. Indică procentul în volum de 2,2,4-trimetilpentan (izooctan) într-un amestec de 2,2,4-trimetilpentan și heptan (alcan cu lanț drept) care are aceleași caracteristici de combustie de detonare ca și benzina de testat.

Un combustibil slab pentru motor are o cotă octanică de zero, în timp ce un combustibil bun are o cotă octanică de 100. Cota octanică a fracției de benzină obținută din țiței este de obicei mai mică de 60. Caracteristicile de ardere ale benzinei sunt îmbunătățite prin adăugarea de un aditiv antidetonant, care este utilizat ca plumb tetraetil (IV) , Рb (С 2 Н 5) 4 . Tetraetil plumb este un lichid incolor obținut prin încălzirea cloretanului cu un aliaj de sodiu și plumb:

În timpul arderii benzinei care conține acest aditiv, se formează particule de plumb și oxid de plumb(II). Acestea încetinesc anumite etape de ardere a combustibilului pe benzină și astfel împiedică detonarea acestuia. Împreună cu tetraetil plumb, se adaugă 1,2-dibrometan la benzină. Reacționează cu plumbul și plumbul (II) pentru a forma bromură de plumb (II). Deoarece bromura de plumb(II) este un compus volatil, aceasta este îndepărtată din motorul mașinii cu gazele de eșapament.

Nafta (nafta). Această fracție de distilare a uleiului se obține în intervalul dintre fracțiile de benzină și kerosen. Este format în principal din alcani (Tabelul 5).

Nafta se obține și prin distilarea fracționată a unei fracțiuni de ulei ușor obținute din gudron de cărbune (Tabelul 3). Nafta de gudron de cărbune are un conținut ridicat de hidrocarburi aromatice.

Cea mai mare parte din nafta produsă prin rafinarea țițeiului este transformată în benzină. Cu toate acestea, o parte semnificativă este folosită ca materie primă pentru producerea altor substanțe chimice.

Tabelul 5 Compoziția de hidrocarburi a fracției de nafta a unui ulei tipic din Orientul Mijlociu

Kerosenul. Fracția de kerosen a distilării uleiului constă din alcani alifatici, naftaline și hidrocarburi aromatice. O parte din ea este rafinată pentru a fi utilizată ca sursă de hidrocarburi saturate de parafină, iar cealaltă parte este crăpată pentru a fi transformată în benzină. Cu toate acestea, cea mai mare parte a kerosenului este folosită drept combustibil pentru avioanele cu reacție.

benzină. Această fracțiune de rafinare a petrolului este cunoscută sub numele de motorină. O parte din el este crapată pentru a produce gaz de rafinărie și benzină. Cu toate acestea, motorina este folosită în principal ca combustibil pentru motoarele diesel. Într-un motor diesel, combustibilul este aprins prin creșterea presiunii. Prin urmare, se descurcă fără bujii. Motorina este, de asemenea, folosită ca combustibil pentru cuptoarele industriale.

păcură. Această fracție rămâne după îndepărtarea tuturor celorlalte fracții din ulei. Cea mai mare parte este folosită ca combustibil lichid pentru încălzirea cazanelor și generarea de abur în instalațiile industriale, centralele electrice și motoarele de nave. Cu toate acestea, o parte din păcură este supusă distilării în vid pentru a obține uleiuri lubrifiante și ceară de parafină. Uleiurile lubrifiante sunt ulterior rafinate prin extracția cu solvent. Materialul vâscos de culoare închisă care rămâne după distilarea în vid a păcurului se numește „bitum”, sau „asfalt”. Este utilizat pentru fabricarea suprafețelor rutiere.

Am discutat despre modul în care distilarea fracționată și în vid, împreună cu extracția cu solvent, separă țițeiul în diferite fracții de importanță practică. Toate aceste procese sunt fizice. Dar procesele chimice sunt folosite și pentru a rafina uleiul. Aceste procese pot fi împărțite în două tipuri: cracare și reformare.

În acest proces, moleculele mari ale fracțiilor cu punct de fierbere ridicat ale țițeiului sunt descompuse în molecule mai mici care alcătuiesc fracțiile cu punct de fierbere scăzut. Cracarea este necesară deoarece cererea de fracții de petrol cu ​​punct de fierbere scăzut - în special benzină - depășește adesea capacitatea de a le obține din distilarea fracționată a țițeiului.

Ca urmare a fisurării, pe lângă benzină, se obțin și alchene, care sunt necesare ca materii prime pentru industria chimică. Cracarea, la rândul ei, este împărțită în trei tipuri majore: hidrocracare, cracare catalitică și cracare termică.

Hidrocracare. Acest tip de cracare face posibilă transformarea fracțiilor de ulei cu punct de fierbere ridicat (ceară și uleiuri grele) în fracții cu punct de fierbere scăzut. Procesul de hidrocracare constă în faptul că fracția de cracare este încălzită la presiune foarte mare în atmosferă de hidrogen. Acest lucru duce la ruperea moleculelor mari și la adăugarea de hidrogen în fragmentele lor. Ca rezultat, se formează molecule saturate de dimensiuni mici. Hidrocracarea este utilizată pentru a produce motorine și benzine din fracții mai grele.

cracare catalitică. Această metodă are ca rezultat un amestec de produse saturate și nesaturate. Cracarea catalitică se efectuează la temperaturi relativ scăzute, iar ca catalizator se folosește un amestec de silice și alumină. În acest fel, din fracțiunile petroliere grele se obțin benzină de înaltă calitate și hidrocarburi nesaturate.

Fisura termica. Moleculele mari de hidrocarburi conținute în fracțiile petroliere grele pot fi descompuse în molecule mai mici prin încălzirea acestor fracții la temperaturi peste punctul lor de fierbere. Ca și în cracarea catalitică, în acest caz se obține un amestec de produse saturate și nesaturate. De exemplu,

Cracarea termică este deosebit de importantă pentru producerea de hidrocarburi nesaturate, cum ar fi etilena și propena. Cracarele cu abur sunt folosite pentru cracarea termică. În aceste unități, materia primă de hidrocarburi este mai întâi încălzită într-un cuptor la 800°C și apoi diluată cu abur. Aceasta crește randamentul de alchene. După ce moleculele mari ale hidrocarburilor originale sunt împărțite în molecule mai mici, gazele fierbinți sunt răcite la aproximativ 400 °C cu apă, care este transformată în abur comprimat. Apoi gazele răcite intră în coloana de distilare (fracțională), unde sunt răcite la 40°C. Condensarea moleculelor mai mari duce la formarea de benzină și motorină. Gazele necondensate sunt comprimate într-un compresor care este antrenat de aburul comprimat obținut în etapa de răcire a gazului. Separarea finală a produselor se realizează în coloane de distilare fracționată.

Tabelul 6 Randamentul produselor de cracare cu abur din diferite materii prime de hidrocarburi (% în greutate)

În țările europene, principala materie primă pentru producerea de hidrocarburi nesaturate prin cracare catalitică este nafta. În Statele Unite, etanul este principala materie primă în acest scop. Se obține cu ușurință în rafinării ca componentă a gazelor petroliere lichefiate sau a gazelor naturale și, de asemenea, din puțurile de petrol ca componentă a gazelor naturale asociate. Propanul, butanul și motorina sunt, de asemenea, folosite ca materie primă pentru cracarea cu abur. Produșii de cracare ai etanului și naftei sunt enumerați în tabel. 6.

Reacțiile de cracare au loc printr-un mecanism radical.

Spre deosebire de procesele de cracare, care constau în scindarea moleculelor mai mari în altele mai mici, procesele de reformare duc la modificarea structurii moleculelor sau la asocierea lor în molecule mai mari. Reformarea este utilizată în rafinarea țițeiului pentru a converti bucățile de benzină de calitate scăzută în bucăți de calitate superioară. În plus, este folosit pentru obținerea de materii prime pentru industria petrochimică. Procesele de reformare pot fi clasificate în trei tipuri: izomerizare, alchilare și ciclizare și aromatizare.

Izomerizarea. În acest proces, moleculele unui izomer suferă o rearanjare pentru a forma un alt izomer. Procesul de izomerizare este foarte important pentru îmbunătățirea calității fracției de benzină obținută în urma distilării primare a țițeiului. Am subliniat deja că această fracție conține prea mulți alcani neramificati. Aceștia pot fi transformați în alcani ramificați prin încălzirea acestei fracțiuni la 500-600°C sub o presiune de 20-50 atm. Acest proces se numește reforma termica.

Pentru izomerizarea alcanilor cu catenă liniară, poate fi, de asemenea, utilizat reformare catalitică. De exemplu, butanul poate fi izomerizat la 2-metilpropan folosind un catalizator de clorură de aluminiu la 100°C sau mai mult:

Această reacție are un mecanism ionic, care se realizează cu participarea carbocationilor.

Alchilare. În acest proces, alcanii și alchenele care se formează din cracare sunt recombinate pentru a forma benzine de calitate superioară. Astfel de alcani și alchene au de obicei doi până la patru atomi de carbon. Procesul se desfășoară la temperatură scăzută folosind un catalizator acid puternic, cum ar fi acidul sulfuric:

Această reacție se desfășoară conform mecanismului ionic cu participarea carbocationului (CH 3 ) 3 C +.

Ciclizare și aromatizare. Când fracțiile de benzină și nafta obținute ca urmare a distilării primare a țițeiului sunt trecute pe suprafața unor catalizatori precum oxidul de platină sau molibden(VI), pe un substrat de oxid de aluminiu, la o temperatură de 500°C și sub o presiune de 10–20 atm, ciclizarea are loc cu aromatizarea ulterioară a hexanului și a altor alcani cu lanțuri drepte mai lungi:

Se numește eliminarea hidrogenului din hexan și apoi din ciclohexan dehidrogenare. Acest tip de reformare este în esență unul dintre procesele de cracare. Se numește platforming, reformare catalitică sau pur și simplu reformare. În unele cazuri, hidrogenul este introdus în sistemul de reacție pentru a preveni descompunerea completă a alcanului în carbon și pentru a menține activitatea catalizatorului. În acest caz, procesul se numește hidroformare.

Țițeiul conține hidrogen sulfurat și alți compuși care conțin sulf. Conținutul de sulf al uleiului depinde de domeniu. Uleiul, care este obținut de pe platforma continentală a Mării Nordului, are un conținut scăzut de sulf. În timpul distilării țițeiului, compușii organici care conțin sulf se descompun și, ca urmare, se formează hidrogen sulfurat suplimentar. Hidrogenul sulfurat intră în gazul de rafinărie sau în fracția GPL. Deoarece hidrogenul sulfurat are proprietățile unui acid slab, poate fi îndepărtat prin tratarea produselor petroliere cu un fel de bază slabă. Sulful poate fi recuperat din hidrogenul sulfurat astfel obținut prin arderea hidrogenului sulfurat în aer și trecerea produselor de combustie pe suprafața unui catalizator de alumină la o temperatură de 400°C. Reacția generală a acestui proces este descrisă de ecuație

Aproximativ 75% din tot sulful elementar utilizat în prezent de industria țărilor nesocialiste este extras din țiței și gaze naturale.

Aproximativ 90% din tot uleiul produs este folosit drept combustibil. Chiar dacă fracția de petrol folosită pentru producerea petrochimice este mică, aceste produse sunt foarte importante. Multe mii de compuși organici sunt obținuți din produsele de distilare a uleiului (Tabelul 7). Ele, la rândul lor, sunt folosite pentru a produce mii de produse care satisfac nu numai nevoile urgente ale societății moderne, ci și nevoile de confort (Fig. 6).

Tabelul 7 Materii prime hidrocarburi pentru industria chimică

Deși diferitele grupe de produse chimice indicate în Fig. 6 sunt denumite în general produse petrochimice deoarece sunt derivate din petrol, trebuie remarcat faptul că multe produse organice, în special aromatice, sunt derivate industrial din gudron de cărbune și alte surse de materie primă. Și totuși, aproximativ 90% din toate materiile prime pentru industria ecologică sunt obținute din petrol.

Câteva exemple tipice care arată utilizarea hidrocarburilor ca materii prime pentru industria chimică vor fi luate în considerare mai jos.

Figura 6 Aplicații ale produselor petrochimice.

Metanul nu este doar unul dintre cei mai importanți combustibili, ci are și multe alte utilizări. Este folosit pentru a obține așa-numitul gaz de sinteză, sau gaz de sinteză. La fel ca gazul de apă, care este făcut din cocs și abur, gazul de sinteză este un amestec de monoxid de carbon și hidrogen. Gazul de sinteză este produs prin încălzirea metanului sau naftei la aproximativ 750°C la o presiune de aproximativ 30 atm în prezența unui catalizator de nichel:

Gazul de sinteză este folosit pentru a produce hidrogen în procesul Haber (sinteza amoniacului).

Gazul de sinteză este, de asemenea, utilizat pentru a produce metanol și alți compuși organici. În procesul de obținere a metanolului, gazul de sinteză este trecut pe suprafața unui catalizator de oxid de zinc și cupru la o temperatură de 250°C și o presiune de 50–100 atm, ceea ce duce la reacție.

Gazul de sinteză utilizat pentru acest proces trebuie să fie complet purificat de impurități.

Metanolul este supus cu ușurință la descompunere catalitică, în care din acesta se obține din nou gaz de sinteză. Este foarte convenabil de utilizat pentru transportul gazului de sinteză. Metanolul este una dintre cele mai importante materii prime pentru industria petrochimică. Este folosit, de exemplu, pentru a obține acid acetic:

Catalizatorul acestui proces este un complex de rodiu anionic solubil. Această metodă este utilizată pentru producția industrială de acid acetic, a cărui cerere depășește scara producției sale ca urmare a procesului de fermentație.

Compușii solubili de rodiu pot fi utilizați în viitor ca catalizatori omogene pentru producerea de etan-1,2-diol din gazul de sinteză:

Această reacție are loc la o temperatură de 300°C și o presiune de aproximativ 500-1000 atm. În prezent, acest proces nu este viabil din punct de vedere economic. Produsul acestei reacții (denumirea sa banală este etilenglicol) este folosit ca antigel și pentru producerea diferiților poliesteri, cum ar fi terilena.

Metanul este, de asemenea, utilizat pentru a produce clormetan, cum ar fi triclormetan (cloroform). Clormetanii au o varietate de utilizări. De exemplu, clormetanul este folosit la producerea siliconilor.

În cele din urmă, metanul este din ce în ce mai folosit pentru a produce acetilenă.

Această reacție are loc la aproximativ 1500°C. Pentru a încălzi metanul la această temperatură, acesta este ars în condiții de acces limitat la aer.

Etanul are, de asemenea, o serie de utilizări importante. Se foloseste in procesul de obtinere a cloretanului (clorura de etil). După cum sa menționat mai sus, clorura de etil este utilizată pentru a produce tetraetil plumb (IV). În Statele Unite, etanul este o materie primă importantă pentru producția de etilenă (Tabelul 6).

Propanul joacă un rol important în producția industrială de aldehide precum metanalul (formaldehida) și etanalul (aldehida acetică). Aceste substanțe sunt deosebit de importante în industria materialelor plastice. Butanul este utilizat pentru a produce buta-1,3-dienă, care, după cum va fi descris mai jos, este folosită pentru a produce cauciuc sintetic.

Etilenă. Una dintre cele mai importante alchene și, în general, unul dintre cele mai importante produse ale industriei petrochimice este etilena. Este o materie primă pentru multe materiale plastice. Să le enumerăm.

Polietilenă. Polietilena este un produs de polimerizare al etilenei:

policloretilenă. Acest polimer se mai numește și clorură de polivinil (PVC). Se obține din cloretilenă (clorura de vinil), care la rândul său se obține din etilenă. Reacția totală:

1,2-dicloretanul se obține sub formă de lichid sau gaz, folosind ca catalizator clorură de zinc sau clorură de fier (III).

Când 1,2-dicloretanul este încălzit la o temperatură de 500°C sub o presiune de 3 atm în prezența piatră ponce, se formează cloretilenă (clorură de vinil).

O altă metodă de producere a cloretilenei se bazează pe încălzirea unui amestec de etilenă, acid clorhidric și oxigen la 250°C în prezența clorurii de cupru (II) (catalizator):

fibra de poliester. Un exemplu de astfel de fibre este terilena. Se obține din etan-1,2-diol, care, la rândul său, este sintetizat din epoxietan (oxid de etilenă) după cum urmează:

Etan-1,2-diolul (etilen glicol) este, de asemenea, utilizat ca antigel și în detergenții sintetici.

Etanolul se obține prin hidratarea etilenei folosind acid fosforic pe un suport de silice ca catalizator:

Etanolul este folosit pentru a produce etanal (acetaldehidă). În plus, este folosit ca solvent pentru lacuri și lacuri, precum și în industria cosmetică.

În cele din urmă, etilena este, de asemenea, utilizată pentru a produce cloretan, care, după cum sa menționat mai sus, este utilizat pentru a face tetraetilplumb (IV), un aditiv antidetonant pentru benzină.

propenă. Propena (propilena), ca și etilena, este utilizată pentru sinteza diferitelor produse chimice. Multe dintre ele sunt folosite în producția de materiale plastice și cauciucuri.

Polipropenă. Polipropena este un produs de polimerizare al propenei:

Propanonă și propenală. Propanona (acetona) este utilizată pe scară largă ca solvent și este, de asemenea, utilizată la fabricarea unui plastic cunoscut sub numele de plexiglas (metacrilat de polimetil). Propanona se obține din (1-metiletil)benzen sau din propan-2-ol. Acesta din urmă se obține din propenă după cum urmează:

Oxidarea propenei în prezența unui catalizator de oxid de cupru(II) la o temperatură de 350°C duce la producerea de propenal (aldehidă acrilică):

Propan-1,2,3-triol. Propan-2-ol, peroxid de hidrogen și propenal obținute în procesul descris mai sus pot fi utilizate pentru a obține propan-1,2,3-triol (glicerol):

Glicerina este utilizată la producerea foliei de celofan.

propenitril (acrilonitril). Acest compus este folosit pentru a produce fibre sintetice, cauciucuri și materiale plastice. Se obține prin trecerea unui amestec de propenă, amoniac și aer pe suprafața unui catalizator de molibdat la o temperatură de 450°C:

Metilbuta-1,3-dienă (izopren). Cauciucurile sintetice se obtin prin polimerizarea acestuia. Izoprenul este produs folosind următorul proces în mai multe etape:

Propan epoxidic utilizat pentru producerea spumei poliuretanice, poliesteri și detergenți sintetici. Se sintetizează după cum urmează:

But-1-enă, but-2-enă și buta-1,2-dienă folosit la producerea cauciucurilor sintetice. Dacă butenele sunt utilizate ca materii prime pentru acest proces, acestea sunt mai întâi transformate în buta-1,3-dienă prin dehidrogenare în prezența unui catalizator - un amestec de oxid de crom (III) cu oxid de aluminiu:

Cel mai important reprezentant al unui număr de alchine este etina (acetilena). Acetilena are numeroase utilizări, cum ar fi:

- ca combustibil în pistoletele oxiacetilenice pentru tăierea și sudarea metalelor. Când acetilena arde în oxigen pur, în flacăra sa se dezvoltă temperaturi de până la 3000°C;

- pentru a obtine cloretilena (clorura de vinil), desi etilena devine in prezent cea mai importanta materie prima pentru sinteza cloretilenei (vezi mai sus).

- pentru a obţine un solvent de 1,1,2,2-tetracloretan.

Benzenul și metilbenzenul (toluenul) sunt produse în cantități mari în rafinarea țițeiului. Deoarece metilbenzenul se obține în acest caz chiar și în cantități mai mari decât este necesar, o parte din acesta este transformată în benzen. În acest scop, un amestec de metilbenzen cu hidrogen este trecut pe suprafața unui catalizator de platină susținut de oxid de aluminiu la o temperatură de 600°C sub presiune:

Acest proces se numește hidroalchilare .

Benzenul este folosit ca materie primă pentru o serie de materiale plastice.

(1-metiletil)benzen(cumen sau 2-fenilpropan). Este folosit pentru a produce fenol și propanonă (acetonă). Fenolul este utilizat în sinteza diferitelor cauciucuri și materiale plastice. Cele trei etape ale procesului de producere a fenolului sunt enumerate mai jos.

Poli(feniletilenă)(polistiren). Monomerul acestui polimer este feniletilena (stirenul). Se obține din benzen:

Ponderea Rusiei în producția mondială de materii prime minerale rămâne ridicată și se ridică la 11,6% pentru petrol, 28,1% pentru gaz și 12-14% pentru cărbune. În ceea ce privește rezervele minerale explorate, Rusia ocupă o poziție de lider în lume. Cu un teritoriu ocupat de 10%, 12-13% din rezervele mondiale de petrol, 35% din gaze și 12% din cărbune sunt concentrate în măruntaiele Rusiei. În structura bazei de resurse minerale a țării, peste 70% din rezerve revin resurselor complexului de combustibil și energie (petrol, gaz, cărbune). Valoarea totală a resurselor minerale explorate și estimate este de 28,5 trilion dolari, care este cu un ordin de mărime mai mare decât costul tuturor bunurilor imobiliare privatizate din Rusia.

Tabelul 8 Complexul de combustibil și energie al Federației Ruse

Complexul de combustibil și energie este coloana vertebrală a economiei interne: cota complex de combustibil și energieîn total exporturile în 1996 se vor ridica la aproape 40% (25 miliarde de dolari). Aproximativ 35% din toate veniturile bugetului federal pentru 1996 (121 din 347 de trilioane de ruble) sunt planificate să fie primite din activitățile întreprinderilor complexului. Este palpabilă ponderea complexului de combustibil și energie în volumul total de produse comercializabile pe care întreprinderile rusești intenționează să le producă în 1996. Din cele 968 de trilioane de ruble. produse comercializabile (la prețurile curente), ponderea întreprinderilor de combustibil și energie se va ridica la aproape 270 de trilioane de ruble, sau mai mult de 27% (Tabelul 8). Complexul de combustibil și energie rămâne cel mai mare complex industrial, făcând investiții de capital (peste 71 de trilioane de ruble în 1995) și atrăgând investiții (1,2 miliarde de dolari numai de la Banca Mondială în ultimii doi ani) în întreprinderi din toate industriile lor.

Industria petrolieră a Federației Ruse se dezvoltă de mult exten Serios. Acest lucru a fost realizat prin descoperirea și punerea în funcțiune în anii 50-70 a unor zăcăminte mari de mare productivitate în Regiunea Ural-Volgași Vestul Siberiei, precum și construcția de noi și extinderea rafinăriilor de petrol existente. Productivitatea ridicată a câmpurilor a făcut posibilă creșterea producției de petrol cu ​​20-25 de milioane de tone pe an cu investiții de capital specifice minime și costuri relativ scăzute ale resurselor materiale și tehnice. Totuși, în același timp, dezvoltarea zăcămintelor s-a desfășurat într-un ritm inacceptabil de mare (de la 6 la 12% din retragerea din rezervele inițiale), iar în toți acești ani infrastructura și construcția de locuințe au rămas serios în urmă în domeniul petrolului- regiuni producătoare. În 1988, cantitatea maximă de condensat de petrol și gaz a fost produsă în Rusia - 568,3 milioane de tone, sau 91% din producția de petrol din întreaga Uniune. Măruntaiele teritoriului Rusiei și zonele de apă adiacente ale mărilor conțin aproximativ 90% din rezervele dovedite de petrol ale tuturor republicilor care făceau anterior parte din URSS. Peste tot în lume, baza de resurse minerale se dezvoltă conform schemei de extindere a reproducerii. Adică, anual este necesar să se transfere pescarilor zăcăminte noi cu 10-15% mai mult decât produc. Acest lucru este necesar pentru a menține o structură echilibrată a producției, astfel încât industria să nu se confrunte cu o penurie de materii prime În anii de reforme, problema investițiilor în explorarea geologică a devenit acută. Dezvoltarea a un milion de tone de petrol necesită investiții în valoare de două până la cinci milioane de dolari SUA. Mai mult, aceste fonduri vor da un randament abia după 3-5 ani. Între timp, pentru a compensa scăderea producției, este necesară dezvoltarea a 250-300 de milioane de tone de petrol anual. În ultimii cinci ani, au fost explorate 324 de zăcăminte de petrol și gaze, 70-80 de zăcăminte au fost puse în funcțiune. Doar 0,35% din PIB a fost cheltuit pentru geologie în 1995 (în fosta URSS aceste costuri au fost de trei ori mai mari). Există o cerere reținută pentru produsele geologilor - zăcăminte explorate. Cu toate acestea, în 1995, Institutul Geologic a reușit încă să oprească scăderea producției în industria sa. Volumul forajelor de explorare adâncă în 1995 a crescut cu 9% față de 1994. Din 5,6 trilion ruble de finanțare 1.5 trilion ruble geologii primeau central. buget 1996 Roskomnedra este de 14 trilioane de ruble, din care 3 trilioane sunt investiții centralizate. Acesta este doar un sfert din investițiile fostei URSS în geologia Rusiei.

Baza de materie primă a Rusiei, sub rezerva formării unor condiții economice adecvate pentru dezvoltare explorare munca poate asigura o perioadă relativ lungă de niveluri de producție necesare satisfacerii nevoilor de petrol ale țării. Trebuie avut în vedere că în Federația Rusă după anii șaptezeci nu a fost descoperit nici un câmp mare de mare productivitate, iar rezervele nou crescute se deteriorează brusc în ceea ce privește condițiile lor. Deci, de exemplu, din cauza condițiilor geologice, debitul mediu al unui puț nou din regiunea Tyumen a scăzut de la 138 de tone în 1975 la 10-12 tone în 1994, adică de peste 10 ori. A crescut semnificativ costul resurselor financiare și materiale și tehnice pentru crearea a 1 tonă de capacitate nouă. Starea de dezvoltare a câmpurilor mari de mare productivitate se caracterizează prin dezvoltarea rezervelor în valoare de 60-90% din rezervele recuperabile inițiale, ceea ce a predeterminat scăderea naturală a producției de petrol.

Trecerea la relațiile de piață impune necesitatea schimbării abordărilor pentru stabilirea condițiilor economice de funcționare a întreprinderilor, atribuirea cei care sunt la industriile miniere. În industria petrolieră, care se caracterizează prin resurse neregenerabile de materii prime minerale valoroase - petrol, abordările economice existente exclud din dezvoltare o parte semnificativă a rezervelor din cauza ineficienței dezvoltării acestora conform criteriilor economice actuale. Estimările arată că, din motive economice, companiile petroliere individuale nu pot realiza o cifră de afaceri economică de la 160 la 1057 milioane de tone de rezerve de petrol.

Industria petrolului, cu o semnificativă Securitate rezerve de sold, anul trecutînrăutățirea Nu locul meu de muncă. În medie, scăderea producției de petrol pe an de dey fondul existent este estimat la 20%. Din acest motiv, pentru a menține nivelul atins de producție de petrol în Rusia, este necesară introducerea de noi capacități de 115-120 milioane tone pe an, ceea ce necesită forarea a 62 milioane metri de puțuri de producție, iar de fapt în 1991 27,5 milioane tone. au fost forați metri, iar în 1995 - 9,9 milioane m.

Lipsa fondurilor a dus la o reducere bruscă a volumului construcțiilor industriale și civile, în special în Siberia de Vest. Ca urmare, a avut loc o scădere a lucrărilor de dezvoltare a câmpurilor petroliere, construcția și reconstrucția sistemelor de colectare și transport a petrolului, construcția de locuințe, școli, spitale și alte facilități, ceea ce a fost unul dintre motivele tensiunii sociale. situația din regiunile producătoare de petrol. Programul de construcție a instalațiilor asociate de utilizare a gazelor a fost întrerupt. Ca rezultat, peste 10 miliarde m3 de gaz petrolier sunt arși anual. Din cauza imposibilităţii reconstrucţiei conductelor de petrol sistemele din câmp, există în mod constant numeroase rupturi de conducte. Numai în 1991 s-au pierdut peste 1 milion de tone de petrol din acest motiv și s-au produs mari pagube mediului. Reducerea comenzilor de construcții a dus la dezintegrarea unor organizații puternice de construcții din Siberia de Vest.

Unul dintre principalele motive ale crizei din industria petrolului este și lipsa echipamentelor de câmp și a conductelor necesare. În medie, deficitul în asigurarea industriei cu resurse materiale și tehnice depășește 30%. În ultimii ani, nu a fost creată o singură nouă unitate mare de producție pentru producția de echipamente pentru zăcămintele petroliere, în plus, multe fabrici de acest profil au redus producția, iar fondurile alocate pentru achiziții în valută nu au fost suficiente.

Din cauza logisticii proaste, numărul puțurilor de producție inactive a depășit 25.000. unități, inclusiv cele inactiv peste norma - 12 mii de unități. Aproximativ 100.000 de tone de petrol se pierd în fiecare zi în puțuri inactive peste norma.

O problemă acută pentru dezvoltarea ulterioară a industriei petroliere rămâne furnizarea slabă de mașini și echipamente de înaltă performanță pentru producția de petrol și gaze. Până în 1990, jumătate din echipamentele tehnice din industrie prezentau o uzură de peste 50%, doar 14% din utilaje și echipamente corespundeau la nivel mondial, cererea pentru principalele tipuri de produse a fost satisfăcută în medie cu 40-80. %. Această situație cu dotarea industriei cu echipamente a fost o consecință a slabei dezvoltări a industriei petroliere a țării. Livrările de import în volumul total de echipamente au ajuns la 20%, iar pentru anumite tipuri ajung până la 40%. Achiziția de țevi ajunge la 40 - 50%.

Odată cu prăbușirea Uniunii, situația cu furnizarea de echipamente petroliere din republicile CSI: Azerbaidjan, Ucraina, Georgia și Kazahstan s-a înrăutățit. Fiind producători de monopol a multor tipuri de produse, fabricile acestor republici au umflat prețurile și au redus oferta de echipamente. Doar ponderea Azerbaidjanului în 1991 a reprezentat aproximativ 37% din produsele produse pentru industria petrolului.

Ca urmare a distrugerii sistemului logistic, a reducerii finanțării bugetare și a imposibilității autofinanțării operațiunilor de foraj de către asociațiile producătoare de petrol din cauza prețurilor scăzute la petrol și a prețurilor rampante la resursele materiale și tehnice, o reducere a volumului de au început operațiunile de foraj. De la an la an, crearea de noi capacități de producție de petrol este redusă și se constată o scădere bruscă a producției de petrol.

O rezervă semnificativă pentru reducerea volumului operațiunilor de foraj este creșterea debitului noilor sonde prin îmbunătățirea deschiderii rezervoarelor de petrol. În aceste scopuri, este necesar să se multiplice forajul puțurilor orizontale, dând o creștere a ratei de producție față de puțurile standard de până la 10 ori sau mai mult. Rezolvarea problemelor deschiderii de înaltă calitate a rezervoarelor va crește rata de producție inițială a puțurilor cu 15-25%.

Din cauza ofertei insuficiente sistematice din ultimii ani producerea de petrol și gazeîntreprinderilor de resurse materiale și tehnice pentru a menține fondul în stare de funcționare, utilizarea sa sa deteriorat brusc. Un motiv indirect al creșterii stocului de puțuri nefuncționale este și calitatea scăzută a echipamentelor furnizate de instalațiile interne și, ceea ce duce la o creștere nejustificată a volumului lucrărilor de reparații.

Astfel, până în 1992 industria petrolieră rusă intrase deja într-o stare de criză, în ciuda faptului că avea suficiente rezerve comerciale de petrol și resurse potențiale mari. Cu toate acestea, în perioada 1988-1995. nivelul producţiei de petrol a scăzut cu 46,3%. Rafinarea petrolului în Federația Rusă se concentrează în principal pe 28 rafinăriilor (rafinărie): la 14 întreprinderi, volumul de rafinare a petrolului a depășit 10 milioane de tone pe an și au procesat 74,5% din volumul total de petrol primit, la 6 întreprinderi volumul de rafinare a variat între 6 și 10 milioane. televizor an și la celelalte 8 fabrici - mai puțin de 6 milioane de tone pe an (volumul minim de procesare este de 3,6 milioane de tone pe an, maximul este de aproximativ 25 milioane de tone pe an)

Capacitățile rafinăriilor individuale din Federația Rusă în ceea ce privește volumul de materii prime prelucrate, structura activelor lor de producție diferă semnificativ de rafinăriile de petrol străine. Astfel, ponderea principală a petrolului din Statele Unite este procesată la rafinării cu o capacitate de 4-12 milioane de tone pe an, în Europa de Vest - 3-7 milioane de tone pe an. Figura 9 prezintă indicatorii producției de produse petroliere de bază în Federația Rusă și în țările capitaliste dezvoltate.

Tabelul 9 Indicatori ai producției de produse petroliere de bază în Federația Rusă și țările capitaliste dezvoltate.

Țara deschiderii rezervoarelor de petrol.	Volumul producției
Benzină	Motorină combustibil	păcură	uleiuri lubrifiante	bitum	Coca-Cola
Rusia	45.5	71.4	96.8	4.7	8.1	0.99
STATELE UNITE ALE AMERICII	300.2	145.4	58.4	9.0	26.2	36.2
Japonia	28.7	44.6	38.8	2.0	5.8	0.4
Germania	20.2	33.7	9.0	1.4	2.7	1.4
Franţa	15.6	27.7	12.5	1.7	2.8	0.9
Marea Britanie	27.2	25.4	16.5	0.9	2.	1.5
Italia	15.9	26.2	24.8	1.1	2.4	0.8

În structura producției și consumului Federației Ruse, o pondere mult mai mare este ocupată de produsele petroliere reziduale grele. Randamentul produselor ușoare este aproape de conținutul lor potențial în petrol (48-49%), ceea ce indică utilizarea redusă a proceselor secundare de rafinare profundă a petrolului în structura rafinării interne a petrolului. Adâncimea medie a rafinării petrolului (raportul dintre produsele petroliere ușoare și volumul rafinării petrolului) este de aproximativ 62-63%. Pentru comparație, profunzimea procesării la rafinărie din țările industrializate este de 75-80% (în SUA - aproximativ 90%).minimul din 1994 (61,3%) a fost cauzat de o scădere a consumului de combustibil pentru motor în contextul unei scăderi tot mai profunde a producției industriale în Rusia, deoarece un întreg. La instalațiile domestice, procesele de hidrotratare a distilatelor nu sunt suficient de dezvoltate, nu există hidrotratare a reziduurilor de ulei. Rafinăriile sunt surse majore de poluare mediu inconjurator: emisiile totale de substanţe nocive (dioxid de sulf, monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrogen sulfurat etc.) s-au ridicat în 1990 la 4,5 kg pe tonă de petrol rafinat.

Comparând capacitățile de aprofundare și rafinare a proceselor la întreprinderile din Federația Rusă cu date similare pentru țări străine, se poate observa că ponderea capacităților de cracare catalitică este de 3 ori mai mică decât în ​​Germania, de 6 ori mai mică decât în ​​Anglia și de 8 ori. mai mic în comparație cu SUA. Până acum, unul dintre procesele progresive - hidrocracarea motorinei în vid - nu este practic utilizat. O astfel de structură este din ce în ce mai puțin în concordanță cu nevoile pieței naționale, deoarece, după cum s-a menționat deja, duce la producția în exces de păcură cu o lipsă de combustibili de înaltă calitate.

Scăderea productivității proceselor primare și secundare menționate mai sus este doar parțial rezultatul scăderii livrărilor de petrol către rafinării și al cererii efective a consumatorilor, precum și al uzurii mari a echipamentelor de proces. Din cele peste 600 de unități tehnologice principale ale rafinăriilor interne, doar 5,2% (în 1991 - 8,9%) au o durată de viață mai mică de 10 ani. Marea majoritate (67,8%) a fost pusă în funcțiune cu mai bine de 25 de ani în urmă și trebuie înlocuită. Starea fabricilor de distilare primară din Federația Rusă este în general cea mai nesatisfăcătoare.

O consecință directă a stării nesatisfăcătoare a mijloacelor fixe ale industriei de rafinare a petrolului este costul ridicat și calitatea scăzută a produselor petroliere comerciale. Da, nu se supune hidrodesulfurare păcura are o cerere scăzută pe piața mondială și este folosită doar ca materie primă pentru producerea produselor petroliere ușoare.

Înăsprirea în anii 80 în majoritatea țărilor industrializate a controlului guvernamental asupra stării mediului a dus la o schimbare semnificativă în structura tehnică și tehnologică a rafinăriilor străine. Noi standarde de calitate pentru carburanții pentru motoare (așa-numitele "reformulat" combustibili pentru motoare) includ:

Pentru benzină - o reducere semnificativă a conținutului de aromatice (benzen până la 1%) și olefinic hidrocarburi, compuși ai sulfului, indice de volatilitate, adăugare obligatorie de compuși care conțin oxigen (până la 20%);

Pentru combustibili diesel - reducerea conținutului de hidrocarburi aromatice la 20-10% și de compuși cu sulf la 0,1-0,02%.

În 1992, ponderea benzinei fără plumb în producția totală de benzină din Statele Unite a depășit 90%, în Germania - 70%. Japonia producea numai benzină fără plumb.

Rafinăriile interne continuă să producă benzină cu plumb. Ponderea benzinei fără plumb în volumul total al producției de benzină pentru motor în 1991 a fost de 27,8%. Ponderea producției lor practic nu a crescut în ultimii ani și este în prezent de aproximativ 45%. Motivul principal este lipsa resurselor financiare pentru modernizarea și construcția de instalații producătoare de componente cu octan ridicat, precum și pentru producerea de catalizatori. Întreprinderile rusești au produs în principal benzină A-76, care nu îndeplinește cerințele moderne de dezvoltare constructia motoarelor. Starea producției de motorină ca produs exportabil este oarecum mai bună. Ponderea combustibilului cu conținut scăzut de sulf cu conținut de sulf de până la 0,2% în 1991 a fost de 63,8%; - până la 76%

În 1990-1994 producția și sortimentul de uleiuri lubrifiante erau în scădere rapidă. Dacă în 1991 producția totală de uleiuri a fost de 4684,7 mii tone, atunci în 1994 a fost de 2127,6 mii tone. Orsk, Rafinăriile Perm și Omsk.

Un rol deosebit în dezvoltarea complexului de petrol și gaze îi revine sistemului aprovizionare cu produse petroliere. Semnificația transportului prin conducte pentru funcționarea complexului petrolier a fost determinată de Decretul președintelui Federației Ruse din 7 octombrie 1992, în conformitate cu care statul a păstrat controlul asupra societății pe acțiuni Transneft. Pe teritoriul Federației Ruse sunt operați 49,6 mii km de conducte petroliere principale, 13264 mii de metri cubi m de rezervoare, 404 stații de pompare a uleiului. În prezent, o problemă acută este menținerea în stare de funcționare a sistemului existent de conducte petroliere principale.

O altă problemă este transportul țițeiului acru. În fosta URSS, acest ulei a fost prelucrat în principal în Kremenchug rafinărie.

Dezvoltarea pieței petrolului este împiedicată de absența până în prezent a unui sistem unificat de reglementări reciproce pentru modificările calității petrolului în timpul transportului. Acest lucru se datorează faptului că conductele petroliere principale aveau diametre mari și erau concepute pentru a transporta cantități importante de petrol pe distanțe mari, ceea ce, evident, a predeterminat pomparea uleiurilor într-un amestec. Potrivit unor estimări, numai anuale SA "LUKOIL", pierderile din deteriorarea proprietăților de consum ale petrolului și redistribuirea neechivalentă a costului petrolului între producători ajung la cel puțin 60-80 de miliarde de ruble.

Conducerea industriei de petrol și gaze din URSS a fost realizată printr-un sistem al unui grup de ministere - Ministerul Geologiei al URSS, Ministerul Industriei Petrolului, Ministerul Industriei Gazelor, Ministerul Petrolului. Industria de rafinare și petrochimie a URSS, precum și Direcția principală pentru transportul, depozitarea și distribuția petrolului și a produselor petroliere

Industria petrolieră rusă este în prezent o combinație contradictorie de capacități de producție uriașe create și niveluri scăzute de retrageri de petrol care nu le corespund. În ceea ce privește volumul total de producție al anumitor tipuri de combustibil, țara ocupă primul loc sau lider în lume. Cu toate acestea, realitatea muncii industriilor complex de combustibil și energie Rusia urmează să reducă producția de combustibil și resurse energetice (TER) Această tendință se observă încă din 1988. În 1995, ritmul de scădere a producției a scăzut oarecum, ceea ce poate fi începutul unei etape ulterioare de stabilizare.

Potențialul de producție al industriei petroliere la începutul anilor 1980 a fost subminat semnificativ de intenția de a accelera dezvoltarea câmpurilor petroliere și de a crește livrările la export.La acea vreme, exporturile de petrol au predeterminat în mare măsură posibilitatea de a atrage surse economice străine pentru a menține investițiile. activitate, creșterea cifrei de afaceri comerciale și finanțarea cheltuielilor guvernamentale. A devenit unul dintre principalele mijloace de atenuare a consecințelor dezechilibrelor structurale din economia națională.

Totuși, investițiile în producția de petrol au fost direcționate în principal către dezvoltarea extensivă a industriei, astfel încât creșterea investițiilor s-a combinat cu o recuperare relativ scăzută a zăcământului și pierderi mari de gaz asociat. Drept urmare, industria petrolieră a cunoscut o serie de scăderi majore de producție (1985, 1989, 1990), ultima dintre acestea continuă până în prezent.

O caracteristică a industriei petroliere este concentrarea pe prioritățile strategiei energetice a Rusiei. Strategia energetică a Rusiei este o prognoză a posibilelor soluții la problemele energetice din țară în plan pe termen scurt (2-3 ani), pe termen mediu (până în 2000) și pe termen lung (până în 2010), precum și în domeniul producției de energie, consumului de energie, aprovizionării cu energie și relațiilor cu economia energetică globală În prezent, cea mai mare prioritate a strategiei energetice a Rusiei este creșterea consumului de energie eficient și economisirea energiei. Intensitatea energetică a produselor comercializabile în Rusia este de 2 ori mai mare decât în ​​SUA și de trei ori mai mare decât în ​​Europa. Scăderea producției în 1992-1995. nu „ a dus la o scădere a intensității energetice și chiar a crescut-o.

Conservarea energiei va preveni această tendință nedorită, precum și va reduce emisiile nocive în atmosferă până în anul 2000. Resursele energetice economisite pot deveni principala sursă de stabilizare a exporturilor TER.

Starea actuală a complexului petrolier este evaluată ca o criză, în primul rând în ceea ce privește scăderea producției de petrol. Nivelul producției de petrol din Rusia în 1995 corespunde indicatorilor de la mijlocul anilor șaptezeci. Producția de petrol în 1995 a scăzut cu 3,4% față de 1994. Motivele scăderii sunt deteriorarea bazei de materie primă, deprecierea mijloacelor fixe, ruptura în spațiul economic comun, politica financiară dură a guvernului, scăderea puterea de cumpărare a populației și criza investițiilor. Dezafectarea capacităților de producție este de 3 ori mai mare decât punerea în funcțiune a altora noi. Numărul puțurilor inactive este în creștere; până la sfârșitul anului 1994, o medie de 30% din stocul de sonde în exploatare era inactiv. Doar 10% din petrol este produs prin tehnologii avansate.

La rafinăriile rusești, amortizarea mijloacelor fixe depășește 80%, iar utilizarea capacității este rafinărie este mai mică de 60%. În același timp, câștigurile valutare din exporturile de petrol sunt în creștere, ceea ce se realizează prin depășirea creșterii volumelor fizice ale exporturilor.

În ciuda măsurilor luate de guvernul rus care vizează sprijinirea sectorului de rafinare a petrolului - dezvoltarea programului țintă federal „Combustibil și energie”, rezoluția privind măsurile de finanțare a reconstrucției și modernizării industriei de rafinare a petrolului din Rusia”, actuala starea de fapt la toate rafinăriile de petrol este complexă, dar pesimismul tranziției optimism cu privire la începerea unei redresări economice în viitorul apropiat După încheierea preconizată a recesiunii din 1997, este de așteptat ca creșterea să se redreseze constant în următorul câțiva ani, urmată de o creștere mai moderată după 2000.

Scopul principal al programului de modernizare a complexului intern de rafinare a petrolului este adaptarea produselor la cerințele pieței, reducerea poluării mediului, reducerea consumului de energie, reducerea producției de păcură, eliberarea uleiului pentru export și creșterea exportului de produse petroliere de înaltă calitate. .

Resursele financiare pentru investiția în proiecte de modernizare sunt limitate, așa că cea mai importantă sarcină este identificarea proiectelor prioritare dintre cele propuse. La selectarea proiectelor, sunt luate în considerare evaluările posibilelor piețe regionale de vânzare, producția regională potențială și echilibrul cererii și ofertei la nivel regional. Sunt luate în considerare cele mai promițătoare zone regiune centrala, Siberia de Vest, Orientul îndepărtatși Kaliningrad. Nord-Vestul este clasificat ca mediu promițător, Volga-Vyatka district, regiunea Pământului Negru Central, Caucazul de Nordși Siberia de Est. Cele mai puțin promițătoare sunt regiunile nordice, Volga și Urali.

Proiectele de modernizare a rafinăriilor de petrol în context regional sunt analizate ținând cont de anumite riscuri. Riscurile sunt asociate cu volumele de materii prime prelucrate și produse de vânzare - prezența piețelor de vânzare. Comercială și tranzacționale riscurile sunt determinate de disponibilitatea vehiculelor la uzină pentru aprovizionarea cu materii prime și expedierea produselor prelucrate, inclusiv a instalațiilor de depozitare. Riscurile economice au fost calculate pe baza impactului proiectului asupra creșterii marjei economice. financiar Principalele riscuri sunt în general legate de suma de fonduri necesare implementării proiectului.

Pentru fiecare dintre proiectele de modernizare sunt necesare studii detaliate de fezabilitate înainte de selectarea configurației finale. Modernizare rafinărie va contribui la satisfacerea cererii în creștere de motorină, implementarea proiectelor va satisface aproape în totalitate cererea de benzine de motor cu octan mare, precum și la înjumătățirea surplusului de păcură într-un scenariu cu cerere scăzută exportul de păcură către țări. a Europei de Vest ca materie primă pentru prelucrare și export în regiuni care nu sunt susținute de gaze naturale pentru generarea de energie.

Impact negativ asupra scăderii producției de petrol în perioada 1994-1995. a fost cauzată de suprapopularea rafinăriilor cu produse finite, care, din cauza prețurilor ridicate la produsele petroliere, nu mai pot fi plătite de către consumatorul de masă. Reducerea volumului de materii prime prelucrate. Reglementări de stat sub forma legăturii asociațiilor producătorilor de petrol la anumite PZîn acest caz, devine nu un factor pozitiv, ci negativ, nu corespunde situației actuale din industria petrolului și nu rezolvă problemele acumulate. Conduce la supraîncărcări în sistemele backbone conductă transportul petrolului, care, în lipsa unei capacități suficiente de stocare în producția de petrol, obligă închiderea sondelor existente. Deci, depusă de Dispeceratul Central Rosneft,în 994 din această cauză producerea de petrol și gaze asociațiilor, au fost închise 11 mii sonde cu o capacitate totală de 69,8 mii tone pe zi.

Depășirea declinului producției de petrol este cea mai dificilă sarcină pentru complexul petrolier. Cu accent doar pe tehnologiile interne existente și pe baza de producție, scăderea producției de petrol va continua până în 1997, chiar și cu o reducere a stocului de puțuri inactiv la valori standard și o creștere anuală a producției de foraj. Este necesară atragerea de investiții mari, atât străine, cât și interne, pentru introducerea de tehnologii avansate (foraj orizontal și radial, fracturare hidraulică etc.) și echipamente, în special pentru dezvoltarea de mici și marginal depozite. În acest caz, scăderea producției de petrol poate fi depășită în 1997-1998.

În dezvoltare - de la creșterea producției la cotele sale, fiind de acord cu limitele subsolului,

În producție - de la brut la consum rațional pe bază de materii prime economisirea resurselor.

Trecerea la utilizarea raţională a subsolului şi re-salvare de-a lungul întregului lanț tehnologic, de la căutarea mineralelor până la prelucrarea acestora și apoi la utilizarea secundară, este pe deplin în concordanță cu interesele statului Rusiei. Sarcinile de mai sus pot fi rezolvate în condițiile concurenței între subiecții pieței reglementate de energie.

În ultimii ani, în țara noastră în domeniul exporturilor de petrol s-a înregistrat o îndepărtare treptată de la monopolul de stat și abordarea practicii oligopolului privat-stat adoptată în țările industrializate, ale căror subiecte funcționează după regulile civilizate elaborate și adoptate. de către ei, ținând cont de tradițiile și particularitățile naționale. Întrucât în ​​timpul reformei economiei din 1992 a avut loc o defecțiune a mașinii de stat de management, formarea unui oligopol petrolier nu a avut loc întotdeauna într-un mod civilizat.

Peste 120 de organizații de companii private și asociații mixte au primit dreptul de a vinde petrol și produse petroliere în străinătate. Concurența s-a intensificat între vânzătorii de petrol ruși. Numărul de dumping și tranzacții necontrolate a crescut constant. Prețul petrolului rusesc a scăzut cu aproape 20%, iar exporturile au rămas la un minim record de 65 de milioane de tone în 1992.

Practica scutirii de taxe de export atât pentru companiile comerciale profesionale, cât și pentru multe administrații regionale, agenții guvernamentale, diverse organizatii publice. În ansamblu, în 1992, conform datelor Direcției Principale pentru Crime Economice a Ministerului Afacerilor Interne al Rusiei, 67% din petrolul exportat a fost scutit de taxe de export, ceea ce a lipsit bugetul de venituri în valoare de aproximativ $. 2 miliarde.

În 1993, în țară a început să funcționeze instituția exportatorilor speciali, ceea ce presupune selecția celor mai experimentate companii comerciale (comercianți) și acordarea dreptului exclusiv de a desfășura operațiuni de comerț exterior cu petrol și produse petroliere. Acest lucru a făcut posibilă creșterea volumului exporturilor de petrol la 80 de milioane de tone în 993, creșterea ușoară a prețului acestuia (care a continuat să fie cu 10-13% sub nivelul mondial) și elaborarea unui mecanism de control al fluxului de străini. schimbă fonduri în țară. Cu toate acestea, numărul exportatorilor speciali a continuat să fie excesiv (50 de subiecți). Au continuat să concureze nu atât cu companiile străine, cât și între ei. S-a păstrat și mecanismul de acordare a beneficiilor pentru taxele de export, dar deficitul de fonduri de la buget a scăzut la 1,3 miliarde de dolari.

În 1994, numărul exportatorilor speciali a fost redus la 14 organizații. Exporturile de petrol cresc la 91 milioane de tone, prețul petrolului rusesc s-a ridicat la 99% din prețul mondial. Procesul de privatizare și restructurare a industriei petroliere a contribuit la îmbunătățirea în acest domeniu: s-au constituit o serie de companii integrate complet pe verticală, capabile să desfășoare întregul ciclu de operațiuni de la explorarea și producția de petrol până la vânzarea produselor petroliere. direct către consumatori. La sfârșitul anului 1994, principalii producători și exportatori ruși, cu participarea activă a Ministerului Afacerilor Externe al Federației Ruse, au creat asociația industrială Soyuz exportatori de petrol (SONEK), la care accesul este deschis tuturor subiectelor din sectorul petrolier.

Astfel, companiile rusești au reușit să concureze pe piețele mondiale cu principalele monopoluri ale țărilor industrializate. Au fost create condiții pentru desființarea Institutului exportatorilor speciali, care a fost făcută printr-o hotărâre de guvern la începutul anului 1995. SONEK a implementat practica la nivel mondial de eficientizare a exportului de bunuri strategice. De exemplu, există peste 100 de carteluri de export în Japonia, aproximativ 30 în Germania și aproximativ 20 în SUA.

Prezența companiilor petroliere integrate pe verticală pe piața internă rusă creează premisele pentru dezvoltarea unei concurențe efective între ele, ceea ce are consecințe pozitive pentru consumatori. Cu toate acestea, până în prezent, aceste premise nu au fost implementate la nivel regional, deoarece până acum piața rusă a produselor petroliere a fost de fapt împărțită în zone de influență ale companiilor petroliere nou formate. Din cele 22 chestionate SCAPÎn Rusia în 1994, numai pe piețele din regiunile Astrakhan și Pskov, regiunile Krasnodar și Stavropol, furnizarea de produse petroliere (benzină, păcură, motorină) este efectuată de două companii petroliere, în alte cazuri prezența uneia. compania petrolieră, de regulă, depășește cea de-a 80-a etapă.

Livrările prin legături directe, precum și cele cu caracter fragmentar, sunt efectuate și de alte companii, dar ponderea acestora în volumul livrărilor către piețele regionale este prea mică pentru a concura cu monopoliștii. De exemplu, în regiunea Oryol, cu dominația absolută a companiei „KZhOS” pe piaţa regională (97%) companie "LUKOIL" furnizează și produse petroliere Agrosnab. Cu toate acestea, acordul dintre ei este de natură unică și a fost încheiat pe bază de troc.

Înființarea la începutul anului 1993 a trei companii petroliere integrate vertical (VINK) a avut un impact semnificativ asupra piețelor produselor petroliere. Producția de petrol de către fiecare dintre companiile integrate vertical a crescut ca procent față de restul întreprinderilor producătoare de petrol și a însumat un total de 56,4% în ianuarie 1994, în timp ce în prima jumătate a anului 1993 aceste trei companii au produs 36% din total. producția de petrol de către Rusia. În general, odată cu scăderea producției principalelor tipuri de produse petroliere, VIOC-urile s-au stabilizat și chiar au crescut producția anumitor tipuri de produse.

Odată cu aceasta, creșterea prețului petrolului pentru VIOC este în medie mai mică decât pentru întreprinderile producătoare de petrol care nu sunt formate în companie. În plus, companiile petroliere anunță periodic o înghețare a prețurilor la produsele petroliere. Acest lucru permite companiilor petroliere să dezvolte nu numai piețele de produse petroliere din regiunile în care sunt situate filialele lor aprovizionare cu produse petroliere, dar mergi activ și în alte regiuni cele mai atractive (de graniță, central, sudic). Suspendarea în 1994 a înființării de noi companii petroliere a oferit beneficii semnificative funcționării celor trei NKîn captarea pieţelor de vânzare şi consolidarea poziţiilor acestora în acestea.

Consecințele economice ale activității monopolurilor petroliere pe piețele regionale astăzi, în condițiile unei scăderi totale a puterii de cumpărare a consumatorilor de produse petroliere, nu sunt de natură negativă pronunțată. Mai mult, asigurarea de către companiile petroliere a aprovizionării pentru nevoile statului practic în condițiile de împrumut gratuit (sectorul agroindustrial se numără printre creditorii rău) rezolvă problemele operaționale ale neplăților în regiuni. Cu toate acestea, nu există garanții că odată cu activarea cererii, din cauza solvabilității tot mai mari a consumatorilor, potențialul de dictate de preț și alte abuzuri ale unei poziții dominante nu se va realiza. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când se creează un mediu competitiv și se dezvoltă cerințe antimonopol.Totodată, trebuie luate în considerare caracteristicile specifice ale industriei, dintre care cele mai importante sunt următoarele:

Cerințe sporite pentru continuitatea proceselor tehnologice și fiabilitatea furnizării consumatorilor cu energie electrică și termică, materii prime și combustibil;

Unitatea tehnologică a proceselor de producție, transport și consum simultan de energie electrică și termică, petrol și gaze;

Necesitatea controlului centralizat al dispecerării sistemelor unificate create energie ulei și furnizarea de gaze, care asigură o creștere a eficienței utilizării resurselor de combustibil și energie și aprovizionări mai fiabile consumatorilor acestora;

Monopolul energiei naturale uleiși sistemele de transport de gaze în raport cu furnizorii și consumatorii și necesitatea reglementării de stat a activităților acestor sisteme;

Dependenţa rezultatelor economice ale petrolului şi producătoare de gazeîntreprinderi de la schimbările în condițiile miniere și geologice pentru extracția combustibilului;

Interdependența tehnologică rigidă a întreprinderilor și diviziilor din industriile principale și de servicii care asigură lansarea produselor finale.

În prezent, se pun bazele pentru formarea unui mediu competitiv, ținând cont de caracteristicile specifice ale industriilor. complex de combustibil și energie care furnizeaza:

Formarea unei liste de monopoluri naturale și permise în sectorul combustibililor și energiei;

Asigurarea implementării măsurilor antimonopol pe perioada privatizării întreprinderilor și organizațiilor complexului de combustibil și energie;

Identificarea întreprinderilor și organizațiilor complexului de combustibil și energie care sunt competitive sau au posibilitatea de a deveni competitive pe piața mondială și crearea condițiilor pentru funcționarea lor efectivă pe piața mondială;

Implementarea controlului de către autorități controlat de guvern pentru prevenirea concurenței neloiale între întreprinderi și organizații ale complexului de combustibil și energie;

Formarea de grupuri financiare și industriale în sectorul combustibililor și energiei;

Elaborarea unui plan de acțiune pentru implementarea în sectorul combustibililor și energiei a unui set de măsuri prioritare pentru dezvoltarea întreprinderilor mici și mijlocii;

Elaborarea de propuneri de delimitare a funcţiilor de conducere

1. Fremantle M. Chimia în acțiune. În 2 ore.Partea 1 .: Per. din engleza. - M.: Mir, 1991. - 528 p., ill.

2. Fremantle M. Chimia în acțiune. În 2 ore.Partea 2 .: Per. din engleza. - M.: Mir, 1991. - 622 p., ill.

3. V.Yu. Alekperov Companii petroliere integrate vertical din Rusia. – M.: 1996.

Kerogenul (din grecescul keros, care înseamnă „ceară”, și genă, care înseamnă „formare”) este o substanță organică dispersată în roci, insolubilă în solvenți organici, acizi minerali neoxidanți și baze.

Condens - un amestec de hidrocarburi care este gazos în câmp, dar se condensează într-un lichid atunci când este extras la suprafață.

Rețineți: distilarea (distilarea) este o metodă de separare a unui amestec de lichide volatile prin evaporare treptată urmată de condensare.

Ulei. Rafinarea petrolului

Multe dintre substanțele organice cu care te confrunți în viața de zi cu zi — materiale plastice, vopsele, detergenți, medicamente, lacuri, solvenți — sunt sintetizate din hidrocarburi. Există trei surse principale de hidrocarburi în natură - petrol, gaze naturale și cărbune.

Uleiul este unul dintre cele mai importante minerale. Este imposibil să ne imaginăm viața fără ulei și produsele sale. Nu degeaba țările bogate în petrol joacă un rol important în economia globală.

Uleiul este un lichid întunecat și uleios care se găsește în Scoarta terestra(Fig. 29.1). Este un amestec omogen de câteva sute de substanțe - majoritatea hidrocarburi saturate cu un număr de atomi de carbon din moleculă de la 1 la 40.

Pentru prelucrarea acestui amestec sunt folosite atât metode fizice, cât și chimice. În primul rând, uleiul este separat în amestecuri simple - fracții - prin distilare (distilare sau rectificare), pe baza faptului că diverse substanțe din compoziția uleiului fierb la temperaturi diferite (Tabelul 12). Distilarea are loc într-o coloană de distilare cu încălzire semnificativă (Fig. 29.2). Fracțiile cu cele mai mari puncte de fierbere, care se descompun la temperaturi ridicate, se distilează sub presiune redusă.

Tabelul 12. Fracții de distilare a uleiului

	Numărul de atomi de carbon din molecule	Punct de fierbere, °С	Aplicație
		Peste 200 oC
			Combustibil pentru automobile
			Combustibil, materii prime pentru sinteza
			Benzină de aviație
			combustibil diesel
Motorina grea (pacură)			Combustibil pentru centrale termice
		Se descompune când este încălzit, distilat sub presiune redusă	Productie de asfalt, bitum, parafina, lubrifianti, combustibil pentru cazane

Ucraina este destul de bogată în rezerve de petrol. Principalele zăcăminte sunt concentrate în trei regiuni de petrol și gaze: est (regiunile Sumy, Poltava, Cernihiv și Harkov), vest (regiunile Lviv și Ivano-Frankivsk) și sud (regiunea Mării Negre, rafturile Mării Azov și Mării Negre). Rezervele de petrol din Ucraina sunt estimate la aproximativ 2 miliarde de tone, dar o parte semnificativă din ele este concentrată la adâncimi mari (5-7 km). Producția anuală de petrol în Ucraina este de aproximativ 2 milioane de tone, în timp ce cererea este de 16 milioane de tone, așa că, din păcate, Ucraina este încă obligată să importe volume importante de petrol.

Prelucrarea chimică a produselor petroliere

Unele produse de distilare a uleiului pot fi utilizate imediat fără prelucrare ulterioară - acestea sunt benzina și kerosenul, dar ele reprezintă doar 20-30% din ulei. În plus, după distilare, benzina este de proastă calitate (cu cifră octanică scăzută, adică atunci când este comprimată în motor, explodează și nu se arde). Un motor care funcționează cu un astfel de combustibil produce un ciocănit caracteristic și se defectează rapid. Pentru a îmbunătăți calitatea benzinei și a crește randamentul acesteia, uleiul este supus unei prelucrări chimice.

Una dintre cele mai importante metode de rafinare chimică a petrolului este cracarea (din engleză la crack - split, break, deoarece fisurarea are loc atunci când lanțurile de carbon sunt rupte) (Fig. 29.3). Când sunt încălzite la 500 ° C fără acces la aer în prezența catalizatorilor speciali, moleculele lungi de alcan sunt împărțite în altele mai mici. În timpul cracării, hidrocarburile saturate formează un amestec de hidrocarburi saturate ușoare și nesaturate, de exemplu:

Acest proces crește randamentul de benzină și kerosen. O astfel de benzină este uneori denumită benzină crăpată.

Una dintre caracteristicile care determină calitatea benzinei este cifra octanică, care indică posibilitatea detonării (exploziei) a amestecului aer-combustibil din motor. Cu cât numărul octanic este mai mare, cu atât este mai mică probabilitatea de detonare și, prin urmare, cu atât calitatea benzinei este mai mare. Heptanul este nepotrivit ca combustibil pentru motor, este mai probabil să detoneze, în timp ce izooctanul (2,2,4-trimetilpentan) are proprietăți opuse - aproape că nu detonează într-un motor. Aceste două substanțe au devenit baza unei scale pentru determinarea calității benzinei - scara numărului octanic. Pe această scară, heptanul este 0 și izooctanul este 100. Conform acestei scale, benzina cu octan 95 are aceleași proprietăți de detonare ca un amestec de 95% izooctan și 5% heptan.

Rafinarea petrolului are loc la întreprinderi speciale - rafinăriile de petrol. Acolo se efectuează atât rectificarea țițeiului, cât și prelucrarea chimică a produselor petroliere rezultate. În Ucraina există șase rafinării de petrol: la Odesa, Kremenchug, Herson, Lisichansk, Nadvornyansk și Drohobych. Capacitatea totală a tuturor rafinăriilor de petrol din Ucraina depășește 52 de milioane de tone pe an.

Gaz natural

A doua cea mai importantă sursă de materii prime de hidrocarburi este gazul natural, a cărui componentă principală este metanul (93-99%). Gazul natural este folosit în primul rând ca combustibil eficient. Când este ars, nu se formează nici cenușă, nici monoxid de carbon otrăvitor, așa că gazul natural este considerat un combustibil prietenos cu mediul.

O mare cantitate de gaz natural este folosită de industria chimică. Prelucrarea gazelor naturale se reduce în principal la producerea de hidrocarburi nesaturate și gaz de sinteză. Etilena și acetilena se formează prin eliminarea hidrogenului din alcanii inferiori:

Gazul de sinteză - un amestec de oxid de carbon (II) și hidrogen - se obține prin încălzirea metanului cu abur:

Din acest amestec, folosind diverși catalizatori, se sintetizează compuși care conțin oxigen - alcool metilic, acid acetic etc.

Când este trecut peste un catalizator de cobalt, gazul de sinteză este transformat într-un amestec de alcani, care este benzină sintetică:

Cărbune

O altă sursă de hidrocarburi este cărbunele. În industria chimică, este prelucrat prin cocsificare - încălzire la 1000 ° C fără acces la aer (Fig. 29.5, p. 170). În acest caz, se formează cocs și gudron de cărbune, a căror masă este doar câteva procente din masa cărbunelui. Cocsul este folosit ca agent reducător în metalurgie (de exemplu, pentru a obține fier din oxizii săi).

Gudronul de cărbune conține câteva sute de compuși organici, în principal hidrocarburi aromatice, care se obțin din acesta prin distilare.

Cărbunele este folosit și ca combustibil, totuși există mari probleme de mediu. În primul rând, cărbunele conține impurități incombustibile, care se transformă în zgură în timpul arderii combustibilului; în al doilea rând, cărbunele conține cantități mici de compuși de sulf și azot, a căror combustie produce oxizi care poluează atmosfera. În ceea ce privește rezervele de cărbune, Ucraina ocupă unul dintre primele locuri în lume. Pe un teritoriu egal cu 0,4% din lume, aproximativ 5% din rezervele mondiale de materii prime energetice sunt concentrate în Ucraina, din care 95% sunt cărbuni (circa 54 miliarde de tone). În 2015, producția de cărbune s-a ridicat la 40 de milioane de tone, adică aproape jumătate față de 2011. Astăzi există 300 de mine de cărbune în Ucraina, iar 40% dintre ele produc cărbune de cocs (care poate fi transformat în cocs). Producția este concentrată în principal în regiunile Donețk, Lugansk, Dnepropetrovsk și Volyn.

Sarcina lingvistică

În greacă, pyro înseamnă „foc”, iar lysis înseamnă „descompunere”. De ce credeți că termenii „cracare” și „piroliză” sunt adesea folosiți interschimbabil?

Idee cheie

Principalele surse de hidrocarburi pentru industrie sunt petrolul, cărbunele și gazele naturale. Pentru o utilizare mai eficientă, aceste resurse naturale trebuie prelucrate pentru a izola substanțe sau amestecuri individuale.

întrebări de test

334. Numiți principalele surse naturale de hidrocarburi.

335. Care este baza metodei fizice de separare a uleiului în fracții?

336. În ce fracții se separă uleiul în timpul distilării? Descrieți aplicația lor. Care este cel mai valoros produs al rafinării petrolului pentru societatea modernă?

337. Care este diferența dintre cele mai importante produse petroliere din punct de vedere al compoziției chimice?

338. Folosind informațiile din acest paragraf și din cele precedente, descrieți utilizarea gazelor naturale în industria chimică.

339. Ce produse principale sunt extrase prin cărbune de cocsificare?

340. De ce se încălzește cărbunele fără acces la aer în timpul procesării?

341. De ce gazul natural este mai bun ca combustibil decât cărbunele?

342. Ce substanțe și materiale se obțin prin prelucrarea cărbunelui și a gazelor naturale?

Sarcini pentru stăpânirea materialului

343. La cracarea hidrocarburii C 20 H 42 se formează doi produși cu același număr de atomi de carbon în molecule. Scrieți o ecuație pentru reacție.

344. Care este diferența fundamentală dintre cracarea și rectificarea uleiului?

345. De ce credeți că nu este posibilă transformarea petrolului în benzină cu mai mult de 20% în timpul distilării directe a petrolului?

346. Analizați fig. 29.2 și descrieți modul în care este distilat uleiul.

347. Faceți ecuații pentru reacțiile de obținere a etilenei și acetilenei din componentele gazelor naturale.

348. Unul dintre componentele benzinei este hidrocarbura C 8 H 18 . Scrieți o ecuație pentru reacția producției sale din oxid de carbon (II) și hidrogen.

349. Când benzina este complet arsă, în motor se formează dioxid de carbon și apă. Scrieți o ecuație pentru reacția de ardere a benzinei, presupunând că aceasta constă din hidrocarburi de compoziția C 8 H 18 .

350. Gazele de eșapament auto conțin substanțe toxice: oxid de carbon(II) și oxid de azot(N). Explicați ce reacții chimice s-au format ca urmare.

351. De câte ori va crește volumul amestecului combustibil-aer, format din 40 ml vapori octanici și 3 litri de aer, la aprindere? Când calculați, presupuneți că aerul conține 20% oxigen (în volum).

352. Benzina vândută în țările cu climat cald, constă din hidrocarburi cu o greutate moleculară mai mare decât benzina, care este vândută în țările cu climă rece. Sugerați de ce rafinăriile fac asta.

353*. Uleiul conține atât de multe substanțe organice valoroase încât D. I. Mendeleev a spus: „Arderea uleiului într-un cuptor este aproape la fel cu arderea bancnotelor”. Cum înțelegi această afirmație? Propuneți modalități de utilizare rațională a surselor naturale de hidrocarburi.

354*. În surse suplimentare, găsiți informații despre materiale și substanțe care sunt materii prime pentru petrol, gaze naturale sau cărbune. Pot fi făcute fără a folosi surse naturale de hidrocarburi? Poate omenirea să refuze să folosească aceste materiale? Justificați răspunsul.

355*. Folosind cunoștințele dobândite la lecțiile de geografie din clasele a 8-a și a 9-a, descrieți bazinele actuale și viitoare și zonele de producție de cărbune, petrol și gaze naturale din Ucraina. Dacă locația întreprinderilor de prelucrare a acestor surse de hidrocarburi este coordonată cu zăcămintele acestora.

Acesta este material de manual.

Hidrocarburile au o mare importanță economică, deoarece servesc ca cel mai important tip de materie primă pentru obținerea aproape a tuturor produselor din industria modernă a sintezei organice și sunt utilizate pe scară largă în scopuri energetice. Ele par să acumuleze căldură și energie solară, care sunt eliberate în timpul arderii. Turba, cărbunele, șisturile bituminoase, petrolul, gazele petroliere naturale și asociate conțin carbon, a cărui combinație cu oxigenul în timpul arderii este însoțită de eliberarea de căldură.

cărbune	turbă	ulei	gaz natural
solid	solid	lichid	gaz
fara miros	fara miros	Miros puternic	fara miros
compoziție uniformă	compoziție uniformă	amestec de substante	amestec de substante
stâncă de culoare închisă conținut grozav o substanță combustibilă care a apărut ca urmare a îngropării în straturile sedimentare a acumulărilor diferitelor plante	acumulare de masă vegetală semi-descompusă acumulată pe fundul mlaștinilor și al lacurilor supraîncărcate	lichid uleios combustibil natural, constă dintr-un amestec de hidrocarburi lichide și gazoase	un amestec de gaze format în intestinele Pământului în timpul descompunerii anaerobe a substanțelor organice, gazul aparține grupului de roci sedimentare
Puterea calorică - numărul de calorii eliberate prin arderea a 1 kg de combustibil
7 000 - 9 000	500 - 2 000	10000 - 15000	?

Cărbune.

Cărbunele a fost întotdeauna o materie primă promițătoare pentru energie și multe produse chimice.

Începând cu secolul al XIX-lea, primul consumator important de cărbune a fost transportul, apoi cărbunele a început să fie folosit pentru producerea de energie electrică, cocs metalurgic, producerea diverselor produse în timpul prelucrării chimice, materiale structurale carbon-grafit, materiale plastice, ceară de rocă, combustibili sintetici, lichizi și gazoși cu conținut ridicat de calorii, acizi cu conținut ridicat de azot pentru producerea de îngrășăminte.

Cărbunele este un amestec complex de compuși macromoleculari, care include următoarele elemente: C, H, N, O, S. Cărbunele, ca și uleiul, conține o cantitate mare de diverse substanțe organice, precum și substanțe anorganice, cum ar fi, de exemplu , apă, amoniac, hidrogen sulfurat și, desigur, carbonul însuși - cărbune.

Procesarea cărbunelui durează în trei direcții principale: cocsificare, hidrogenare și ardere incompletă. Una dintre principalele moduri de prelucrare a cărbunelui este cocsificabil– calcinare fără acces de aer în cuptoare de cocs la o temperatură de 1000–1200°C. La această temperatură, fără acces la oxigen, cărbunele suferă cele mai complexe transformări chimice, în urma cărora se formează cocs și produse volatile:

1. gaz de cocs (hidrogen, metan, monoxid de carbon și dioxid de carbon, impurități de amoniac, azot și alte gaze);

2. gudron de cărbune (câteva sute de substanțe organice diferite, inclusiv benzen și omologii săi, fenol și alcooli aromatici, naftalină și diverși compuși heterociclici);

3. supra-gudron, sau amoniac, apă (amoniac dizolvat, precum și fenol, hidrogen sulfurat și alte substanțe);

4. cocs (rezidu solid de cocsificare, carbon practic pur).

Cocsul răcit este trimis la uzinele metalurgice.

Când produsele volatile (gazul cuptorului de cocs) sunt răcite, gudronul de cărbune și apa cu amoniac se condensează.

Trecând produse necondensate (amoniac, benzen, hidrogen, metan, CO 2 , azot, etilenă etc.) printr-o soluție de acid sulfuric, se izolează sulfatul de amoniu, care este folosit ca îngrășământ mineral. Benzenul este preluat în solvent și distilat din soluție. După aceea, gazul de cocs este folosit ca combustibil sau ca materie primă chimică. Gudronul de cărbune se obține în cantități mici (3%). Dar, având în vedere amploarea producției, gudronul de cărbune este considerat materie primă pentru obținerea unui număr de substanțe organice. Dacă produsele care fierb până la 350 ° C sunt îndepărtate de rășină, atunci rămâne o masă solidă - smoală. Este folosit pentru fabricarea lacurilor.

Hidrogenarea cărbunelui se efectuează la o temperatură de 400-600°C sub o presiune a hidrogenului de până la 25 MPa în prezența unui catalizator. În acest caz, se formează un amestec de hidrocarburi lichide, care poate fi folosit ca combustibil pentru motor. Obținerea combustibilului lichid din cărbune. Combustibilii sintetici lichizi sunt benzina, motorina și combustibilii pentru cazane. Pentru a obține combustibil lichid din cărbune, este necesară creșterea conținutului său de hidrogen prin hidrogenare. Hidrogenarea se realizează folosind circulația multiplă, ceea ce vă permite să transformați într-un lichid și gaze întreaga masă organică de cărbune. Avantajul acestei metode este posibilitatea de hidrogenare a cărbunelui brun de calitate scăzută.

Gazeificarea cărbunelui va face posibilă utilizarea cărbunelui maro și negru de calitate scăzută la centralele termice fără a polua mediul cu compuși ai sulfului. Aceasta este singura metodă de obținere a monoxidului de carbon concentrat (monoxid de carbon) CO. Arderea incompletă a cărbunelui produce monoxid de carbon (II). Pe un catalizator (nichel, cobalt) la normal sau tensiune arterială crescută din hidrogen și CO, puteți obține benzină care conține hidrocarburi saturate și nesaturate:

nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O;

nCO + 2nH2 → CnH2n + nH2O.

Dacă distilarea uscată a cărbunelui se efectuează la 500–550°C, se obține gudron, care, împreună cu bitumul, este utilizat în industria construcțiilor ca liant la fabricarea acoperișurilor, acoperirilor hidroizolante (pâslă de acoperiș, pâslă de acoperiș, etc.).

În natură, cărbunele se găsește în următoarele regiuni: regiunea Moscovei, bazinul Yakutsk de Sud, Kuzbass, Donbass, bazinul Pechora, bazinul Tunguska, bazinul Lena.

Gaz natural.

Gazul natural este un amestec de gaze, a cărui componentă principală este metanul CH 4 (de la 75 la 98% în funcție de domeniu), restul este etan, propan, butan și o cantitate mică de impurități - azot, monoxid de carbon (IV ), hidrogen sulfurat și vapori de apă, și, aproape întotdeauna, hidrogen sulfuratși compuși organici ai uleiului - mercaptani. Ei sunt cei care dau gazului un miros neplăcut specific, iar atunci când sunt arse, duc la formarea de dioxid de sulf toxic SO 2.

În general, cu cât greutatea moleculară a hidrocarburii este mai mare, cu atât mai puțin este conținut în gazul natural. Compoziția gazelor naturale din diferite zăcăminte nu este aceeași. Compoziția sa medie ca procent în volum este după cum urmează:

CH 4	C2H6	C3H8	C4H10	N 2 și alte gaze
75-98	0,5 - 4	0,2 – 1,5	0,1 – 1	1-12

Metanul se formează în timpul fermentației anaerobe (fără acces la aer) a reziduurilor vegetale și animale, prin urmare se formează în sedimentele de fund și se numește gaz de „mlaștină”.

Depuneri de metan sub formă cristalină hidratată, așa-numita hidrat de metan, găsit sub un strat de permafrost și la adâncimi mari ale oceanelor. La temperaturi scăzute(−800ºC) și presiuni mari moleculele de metan sunt situate în golurile rețelei cristaline de gheață de apă. În golurile de gheață ale unui metru cub de hidrat de metan, 164 de metri cubi de gaz sunt „eliminate”.

Bucățile de hidrat de metan arată ca gheața murdară, dar în aer ard cu o flacără galben-albastru. Se estimează că între 10.000 și 15.000 de gigatone de carbon sunt stocate pe planetă sub formă de hidrat de metan (o giga înseamnă 1 miliard). Astfel de volume sunt de multe ori mai mari decât toate rezervele de gaze naturale cunoscute în prezent.

Gazul natural este o resursă naturală regenerabilă, deoarece este sintetizat continuu în natură. Se mai numește și „biogaz”. Prin urmare, mulți oameni de știință de mediu asociază astăzi perspectivele existenței prospere a omenirii tocmai cu utilizarea gazului ca combustibil alternativ.

Ca combustibil, gazele naturale prezintă mari avantaje față de combustibilii solizi și lichizi. Puterea sa calorica este mult mai mare, la ardere nu lasa cenusa, produsele de ardere sunt mult mai prietenoase cu mediul. Prin urmare, aproximativ 90% din volumul total de gaz natural produs este arse ca combustibil la centralele termice și cazanele, în procesele termice la întreprinderile industriale și în viața de zi cu zi. Aproximativ 10% din gazul natural este folosit ca materie primă valoroasă pentru industria chimică: pentru a produce hidrogen, acetilenă, funingine, diverse materiale plastice și medicamente. Metanul, etanul, propanul și butanul sunt izolate din gazul natural. Produsele care pot fi obținute din metan sunt de mare importanță industrială. Metanul este utilizat pentru sinteza multor substanțe organice - gaz de sinteză și sinteza ulterioară a alcoolilor pe baza acestuia; solvenți (tetraclorură de carbon, clorură de metilen etc.); formaldehidă; acetilenă și funingine.

Gazele naturale formează zăcăminte independente. Principalele zăcăminte de gaze naturale combustibile sunt situate în nordul și vestul Siberiei, bazinul Volga-Ural, Caucazul de Nord (Stavropol), Republica Komi, regiunea Astrakhan, Marea Barents.

Mesaj pe tema: „Surse naturale de hidrocarburi”

Pregătit

hidrocarburi

Hidrocarburile sunt compuși formați numai din atomi de carbon și hidrogen.

Hidrocarburile sunt împărțite în ciclice (compuși carbociclici) și aciclice.

Compușii ciclici (carbociclici) sunt numiți compuși care includ unul sau mai multe cicluri constând numai din atomi de carbon (spre deosebire de compușii heterociclici care conțin heteroatomi - azot, sulf, oxigen etc.).

d.). Compușii carbociclici, la rândul lor, sunt împărțiți în compuși aromatici și nearomatici (aliciclici).

Hidrocarburile aciclice includ compuși organici al căror schelet de carbon al moleculelor este lanțuri deschise.

Aceste lanțuri pot fi formate din legături simple (alcani CnH2n+2), conțin o legătură dublă (alchene CnH2n), două sau mai multe legături duble (diene sau poliene), o legătură triplă (alchine CnH2n-2).

După cum știți, lanțurile de carbon fac parte din majoritatea substanțelor organice. Astfel, studiul hidrocarburilor este de o importanță deosebită, deoarece acești compuși sunt baza structurală a altor clase de compuși organici.

În plus, hidrocarburile, în special alcanii, sunt principalele surse naturale de compuși organici și baza celor mai importante sinteze industriale și de laborator.

Hidrocarburile sunt cea mai importantă materie primă pentru industria chimică. La rândul lor, hidrocarburile sunt destul de răspândite în natură și pot fi izolate din diverse surse naturale: petrol, petrol și gaze naturale asociate, cărbune.

Să le luăm în considerare mai detaliat.

Uleiul este un amestec natural complex de hidrocarburi, in principal alcani liniari si ramificati, continand de la 5 la 50 de atomi de carbon in molecule, cu alte substante organice.

Compoziția sa depinde în mod semnificativ de locul producerii (depozitul), poate conține, pe lângă alcani, și cicloalcani și hidrocarburi aromatice.

Componentele gazoase și solide ale petrolului sunt dizolvate în componentele sale lichide, ceea ce determină starea sa de agregare. Uleiul este un lichid uleios de culoare închisă (de la maro la negru) cu miros caracteristic, insolubil în apă. Densitatea sa este mai mică decât cea a apei, prin urmare, intrând în ea, uleiul se răspândește pe suprafață, împiedicând dizolvarea oxigenului și a altor gaze ale aerului în apă.

Evident, pătrunzând în corpurile naturale de apă, petrolul provoacă moartea microorganismelor și a animalelor, ducând la dezastre de mediu și chiar la catastrofe. Există bacterii care pot folosi componentele uleiului ca hrană, transformându-l în produse inofensive ale activității lor vitale. Este clar că utilizarea culturilor acestor bacterii este cea mai sigură și promițătoare modalitate de combatere a poluării cu petrol în procesul de extracție, transport și prelucrare a acestuia.

În natură, petrolul și gazele petroliere asociate, care vor fi discutate mai jos, umplu cavitățile din interiorul pământului. Fiind un amestec de diverse substante, uleiul nu are un punct de fierbere constant. Este clar că fiecare dintre componentele sale își păstrează proprietățile fizice individuale în amestec, ceea ce face posibilă separarea uleiului în componentele sale. Pentru a face acest lucru, este purificat de impurități mecanice, compuși care conțin sulf și supus așa-numitei distilare fracționată sau rectificare.

Distilarea fracționată este o metodă fizică de separare a unui amestec de componente cu temperaturi diferite fierbere.

În procesul de rectificare, uleiul este împărțit în următoarele fracții:

Gaze de rectificare - un amestec de hidrocarburi cu greutate moleculară mică, în principal propan și butan, cu un punct de fierbere de până la 40 ° C;

Fracția de benzină (benzină) - hidrocarburi cu compoziția de la C5H12 la C11H24 (punct de fierbere 40-200 ° C); cu o separare mai fină a acestei fracțiuni, se obține benzină (eter de petrol, 40-70 ° C) și benzină (70-120 ° C);

Fracția nafta - hidrocarburi cu compoziția de la C8H18 la C14H30 (punct de fierbere 150-250 ° C);

Fracția de kerosen - hidrocarburi cu compoziția de la C12H26 la C18H38 (punct de fierbere 180-300 ° C);

Combustibil diesel - hidrocarburi cu compoziție de la C13H28 la C19H36 (punct de fierbere 200-350 ° C).

Reziduul distilării uleiului - păcură - conține hidrocarburi cu un număr de atomi de carbon de la 18 la 50. Prin distilare la presiune redusă, se obțin ulei solar (С18Н28-С25Н52), uleiuri lubrifiante (С28Н58-С38Н78), vaselină și parafină. păcură - amestecuri fuzibile de hidrocarburi solide.

Reziduul solid din distilare de păcură - gudron și produsele de prelucrare a acestuia - bitum și asfalt sunt utilizate pentru fabricarea suprafețelor de drum.

Gaz petrolier asociat

Câmpurile de petrol conțin, de regulă, acumulări mari de așa-numitul gaz petrolier asociat, care este colectat deasupra petrolului din scoarța terestră și parțial dizolvat în acesta sub presiunea rocilor de deasupra.

La fel ca petrolul, gazul petrolier asociat este o sursă naturală valoroasă de hidrocarburi. Conține în principal alcani, care au de la 1 până la 6 atomi de carbon în molecule. Evident, compoziția gazului petrolier asociat este mult mai săracă decât petrolul. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, este utilizat pe scară largă atât ca combustibil, cât și ca materie primă pentru industria chimică. Până în urmă cu câteva decenii, în majoritatea câmpurilor petroliere, gazele petroliere asociate erau ars ca un adaos inutil la petrol.

În prezent, de exemplu, în Surgut, cea mai bogată cămară de petrol din Rusia, cea mai ieftină energie electrică din lume este generată folosind ca combustibil gazul petrolier asociat.

Gazul petrolier asociat este mai bogat în compoziția diferitelor hidrocarburi decât gazul natural. Împărțindu-le în fracții, obțin:

Benzină naturală - un amestec foarte volatil format în principal din lentan și hexan;

Amestecul propan-butan, format, după cum sugerează și numele, din propan și butan și se transformă ușor în stare lichidă când presiunea crește;

Gaz uscat - un amestec care conține în principal metan și etan.

Benzina naturală, fiind un amestec de componente volatile cu greutate moleculară mică, se evaporă bine chiar și la temperaturi scăzute. Acest lucru face posibilă utilizarea benzinei ca combustibil pentru motoarele cu ardere internă în Nordul Îndepărtat și ca aditiv la combustibilul pentru motor, ceea ce facilitează pornirea motoarelor în condiții de iarnă.

Un amestec de propan-butan sub formă de gaz lichefiat este folosit ca combustibil de uz casnic (butelii de gaz cunoscute în țară) și pentru umplerea brichetelor.

traducere treptată transport rutier pe gaz lichefiat este una dintre principalele căi de a depăși criza globală a combustibililor și de a rezolva problemele de mediu.

Gazul uscat, cu compoziție apropiată de gazul natural, este, de asemenea, utilizat pe scară largă ca combustibil.

Cu toate acestea, utilizarea gazului petrolier asociat și a componentelor sale ca combustibil este departe de a fi cel mai promițător mod de utilizare.

Este mult mai eficient să folosiți componentele asociate de gaze petroliere ca materie primă pentru producția chimică. Hidrogenul, acetilena, hidrocarburile nesaturate și aromatice și derivații acestora se obțin din alcani, care fac parte din gazul petrolier asociat.

Hidrocarburile gazoase nu numai că pot însoți petrolul în scoarța terestră, ci pot forma și acumulări independente - zăcăminte de gaze naturale.

Gaz natural

Gazul natural este un amestec de hidrocarburi saturate gazoase cu o greutate moleculara mica. Componenta principală a gazelor naturale este metanul, a cărui pondere, în funcție de domeniu, variază între 75 și 99% în volum.

Pe lângă metan, gazul natural conține etan, propan, butan și izobutan, precum și azot și dioxid de carbon.

La fel ca gazele petroliere asociate, gazele naturale sunt folosite atât ca combustibil, cât și ca materie primă pentru producerea diferitelor substanțe organice și anorganice.

Știți deja că hidrogenul, acetilena și alcoolul metilic, formaldehida și acidul formic și multe alte substanțe organice se obțin din metan, componenta principală a gazelor naturale. Ca combustibil, gazul natural este utilizat în centrale electrice, în sistemele de cazane pentru încălzirea apei clădirilor rezidențiale și clădirilor industriale, în furnalele și producția pe vatră deschisă.

Lovind un chibrit și aprinzând gaz în aragazul din bucătărie a unei case de oraș, „începi” o reacție în lanț de oxidare a alcanilor, care fac parte din gazul natural.

Cărbune

Pe lângă petrol, gazele naturale și asociate, cărbunele este o sursă naturală de hidrocarburi.

0n formează straturi puternice în intestinele pământului, rezervele sale explorate depășesc semnificativ rezervele de petrol. Ca și petrolul, cărbunele conține o cantitate mare de diverse substanțe organice.

Pe lângă organice, include și substanțe anorganice, cum ar fi apa, amoniacul, hidrogenul sulfurat și, desigur, carbonul însuși - cărbunele. Una dintre principalele moduri de prelucrare a cărbunelui este cocsarea - calcinare fără acces la aer. Ca urmare a cocsării, care se efectuează la o temperatură de aproximativ 1000 ° C, se formează următoarele:

Gazul cuptorului de cocs, care include hidrogen, metan, monoxid de carbon și dioxid de carbon, impurități de amoniac, azot și alte gaze;
gudron de cărbune care conține câteva sute de substanțe organice diferite, inclusiv benzen și omologii săi, fenoli și alcooli aromatici, naftalină și diverși compuși heterociclici;
supra-gudron, sau apă amoniacală, care conține, după cum sugerează și numele, amoniac dizolvat, precum și fenol, hidrogen sulfurat și alte substanțe;
cocs - reziduu solid de cocsificare, carbon aproape pur.

Cocsul este folosit în producția de fier și oțel, amoniacul este folosit în producția de azot și îngrășăminte combinate, iar importanța produselor organice de cocsificare nu poate fi supraestimată.

Concluzie: astfel, petrolul, petrolul și gazele naturale asociate, cărbunele sunt nu numai cele mai valoroase surse de hidrocarburi, ci și o parte din cămară unică de resurse naturale de neînlocuit, a căror utilizare atentă și rezonabilă este o condiție necesară pentru dezvoltarea progresivă. a societatii umane.

Sursele naturale de hidrocarburi sunt combustibilii fosili. Majoritatea materiei organice provine din surse naturale. În procesul de sinteză a compușilor organici, gazele naturale și asociate, cărbunele și cărbunele brun, petrolul, șisturile bituminoase, turba, produse de origine animală și vegetală sunt utilizate ca materii prime.

Care este compoziția gazelor naturale

Compoziția calitativă a gazelor naturale constă din două grupe de componente: organice și anorganice.

Componentele organice includ: metanul - CH4; propan - C3H8; butan - C4H10; etan - C2H4; hidrocarburi mai grele cu mai mult de cinci atomi de carbon. Componentele anorganice includ următorii compuși: hidrogen (în cantități mici) - H2; dioxid de carbon - CO2; heliu - Nu; azot - N2; hidrogen sulfurat - H2S.

Care va fi exact compoziția unui anumit amestec depinde de sursă, adică de depozit. Aceleași motive explică diferitele proprietăți fizice și chimice ale gazelor naturale.

Compoziție chimică
Partea principală a gazelor naturale este metanul (CH4) - până la 98%. Compoziția gazelor naturale poate include și hidrocarburi mai grele:
* etan (C2H6),
* propan (C3H8),
* butan (C4H10)
- omologi ai metanului, precum și ai altor substanțe nehidrocarburice:
* hidrogen (H2),
* hidrogen sulfurat (H2S),
* dioxid de carbon (CO2),
* azot (N2),
* heliu (El) .

Gazul natural este incolor și inodor.

Pentru a putea detecta o scurgere prin miros, se adaugă în gaz o cantitate mică de mercaptani, care au un miros puternic neplăcut.

Care sunt avantajele gazelor naturale față de alți combustibili

1. extracție simplificată (nu necesită pompare artificială)

2. gata de utilizare fără procesare intermediară (distilare)

transport atât în ​​stare gazoasă cât și în stare lichidă.

4. emisii minime de substanţe nocive în timpul arderii.

5. comoditatea furnizării combustibilului în stare deja gazoasă în timpul arderii acestuia (cost mai mic al echipamentelor care utilizează acest tip de combustibil)

rezerve mai extinse decât alți combustibili (valoare/piață mai mică)

7. utilizare în industriile mari economie nationala decât alți combustibili.

o cantitate suficientă în intestinele Rusiei.

9. Emisiile de combustibil însuși în timpul accidentelor sunt mai puțin toxice pentru mediu.

10. temperatură ridicată de ardere pentru utilizare în organigramele economiei naționale etc., etc.

Aplicație în industria chimică

Este folosit pentru a produce materiale plastice, alcool, cauciuc, acizi organici. Doar cu utilizarea gazelor naturale este posibil să se sintetizeze substanțe chimice care pur și simplu nu se găsesc în natură, cum ar fi polietilena.

metanul este folosit ca materie primă pentru producerea de acetilenă, amoniac, metanol și cianuri de hidrogen. În același timp, gazele naturale reprezintă principala bază de materie primă în producția de amoniac. Aproape trei sferturi din tot amoniacul este folosit pentru producerea de îngrășăminte cu azot.

Cianură de hidrogen, deja obținută din amoniac, împreună cu acetilena servește drept materie primă inițială pentru producerea diferitelor fibre sintetice. Acetilena poate fi folosită pentru a produce diferite straturi-kata, care sunt destul de utilizate pe scară largă în industrie și în viața de zi cu zi.

De asemenea, produce acetat de mătase.

Gazul natural este unul dintre cele mai bune privelisti combustibili care sunt utilizați pentru nevoi industriale și casnice. Valoarea sa ca combustibil rezidă și în faptul că acest combustibil mineral este destul de prietenos cu mediul. Când este ars, apar substanțe mult mai puțin nocive în comparație cu alte tipuri de combustibil.

Cele mai importante produse petroliere

Din ulei în procesul de prelucrare a combustibilului (lichid și gazos), uleiuri și grăsimi lubrifiante, solvenți, hidrocarburi individuale - etilenă, propilenă, metan, acetilenă, benzen, toluen, xilo etc., amestecuri solide și semi-solide de hidrocarburi ( parafină, vaselină, cerezină), bitum de petrol, negru de fum (funingine), acizi din petrol și derivații acestora.

Combustibilii lichizi obținuți prin rafinarea petrolului sunt împărțiți în combustibili pentru motoare și pentru cazane.

La combustibil gazos includ gazele combustibile lichefiate cu hidrocarburi utilizate pentru serviciile casnice. Acestea sunt amestecuri de propan și butan în proporții diferite.

Uleiurile lubrifiante concepute pentru a asigura lubrifierea lichidă în diverse mașini și mecanisme se împart, în funcție de aplicație, în uleiuri industriale, de turbină, de compresoare, de transmisie, izolatoare, de motor.

Unsorile sunt uleiuri din petrol ingrosate cu sapunuri, hidrocarburi solide si alti agenti de ingrosare.

Hidrocarburile individuale obținute ca urmare a prelucrării petrolului și gazelor petroliere servesc drept materii prime pentru producția de polimeri și produse de sinteză organică.

Dintre acestea, cele mai importante sunt cele limitative - metan, etan, propan, butan; nesaturat - etilenă, propilenă; aromatice - benzen, toluen, xilen. De asemenea, produsele de rafinare a petrolului sunt hidrocarburi saturate cu o greutate moleculara mare (C16 si mai mare) - parafine, ceresine, folosite in industria parfumurilor si ca agent de ingrosare a grasimilor.

Bitumul petrolier, obținut din reziduuri de petrol grele prin oxidare, este utilizat la construcția drumurilor, la producerea materialelor de acoperiș, la prepararea lacurilor asfaltice și a cernelurilor de tipar etc.

Unul dintre principalele produse ale rafinării petrolului este combustibilul pentru motor, care include benzina pentru aviație și motor.

Care sunt principalele surse naturale de hidrocarburi pe care le cunoașteți?

Sursele naturale de hidrocarburi sunt combustibilii fosili.

Majoritatea materiei organice provine din surse naturale. În procesul de sinteză a compușilor organici, gazele naturale și asociate, cărbunele și cărbunele brun, petrolul, șisturile bituminoase, turba, produse de origine animală și vegetală sunt utilizate ca materii prime.

12 Următorul ⇒

Răspunsuri la paragraful 19

1. Care sunt principalele surse naturale de hidrocarburi pe care le cunoașteți?
Petrol, gaze naturale, șist, cărbune.

Care este compoziția gazelor naturale? Arată pe harta geografică cele mai importante zăcăminte: a) gaze naturale; a fierbe; c) cărbune.

3. Ce avantaje are gazele naturale față de alți combustibili? Pentru ce este folosit gazul natural în industria chimică?
Gazul natural, în comparație cu alte surse de hidrocarburi, este cel mai ușor de extras, transportat și procesat.

În industria chimică, gazul natural este folosit ca sursă de hidrocarburi cu greutate moleculară mică.

4. Scrieţi ecuaţiile pentru reacţiile de obţinere a: a) acetilenei din metan; b) cauciuc cloropren din acetilenă; c) tetraclorura de carbon din metan.

5. Care este diferența dintre gazele petroliere asociate și gazele naturale?
Gazele asociate sunt hidrocarburi volatile dizolvate în petrol.

Izolarea lor are loc prin distilare. Spre deosebire de gazul natural, acesta poate fi eliberat în orice stadiu al dezvoltării unui câmp petrolier.

6. Descrieți principalele produse obținute din gazele petroliere asociate.
Produse principale: metan, etan, propan, n-butan, pentan, izobutan, izopentan, n-hexan, n-heptan, hexan și izomeri heptan.

Numiți cele mai importante produse petroliere, indicați compoziția lor și domeniile de aplicare a acestora.

8. Ce uleiuri lubrifiante sunt folosite în producție?
Uleiuri de motor pentru transmisii, industriale, emulsii de racire a lubrifiantilor pentru masini-unelte etc.

Cum se realizează rafinarea petrolului?

10. Ce este cracarea petrolului? Scrieți o ecuație pentru reacțiile de scindare a hidrocarburilor și în timpul acestui proces.

De ce este posibil să obțineți nu mai mult de 20% benzină în timpul distilării directe a uleiului?
Deoarece conținutul fracției de benzină în ulei este limitat.

12. Care este diferența dintre cracarea termică și cracarea catalitică? Descrieți benzinele cracate termic și catalitic.
În cracarea termică, este necesară încălzirea reactanților la temperaturi ridicate, în cracarea catalitică, introducerea unui catalizator reduce energia de activare a reacției, ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a temperaturii de reacție.

Cât de practic poate fi diferențiată benzina crăpată de benzina pură?
Benzina crăpată are un număr octanic mai mare decât benzina cu funcționare directă, adică. mai rezistent la detonare si recomandat pentru utilizare la motoarele cu ardere interna.

14. Ce este aromatizarea uleiului? Scrieți ecuații de reacție care explică acest proces.

Care sunt principalele produse obținute din cocsificarea cărbunelui?
Naftalină, antracen, fenantren, fenoli și uleiuri de cărbune.

16. Cum se produce cocsul și unde se folosește?
Cocs este un produs solid poros de culoare cenușie, obținut prin coacoperirea cărbunelui la temperaturi de 950-1100 fără oxigen.

Este folosit pentru topirea fierului, ca combustibil fără fum, agent de reducere a minereului de fier și praf de copt pentru materialele de încărcare.

17. Care sunt principalele produse primite:
a) din gudron de cărbune; b) din apa de gudron; c) din gazul cuptorului de cocs? Unde sunt aplicate? Ce substanțe organice pot fi obținute din gazul cuptorului de cocs?
a) benzen, toluen, naftalina - industria chimica
b) amoniac, fenoli, acizi organici - industria chimica
c) hidrogen, metan, etilenă - combustibil.

Amintiți-vă toate modalitățile principale de obținere a hidrocarburilor aromatice. Care este diferența dintre metodele de obținere a hidrocarburilor aromatice din produsele de cocsificare a cărbunelui și petrolului? Scrieți ecuațiile pentru reacțiile corespunzătoare.
Ele diferă în metodele de producție: rafinarea primară a petrolului se bazează pe o diferență în proprietăți fizice diverse fracții, iar cocsificarea se bazează exclusiv pe proprietățile chimice ale cărbunelui.

Explicați cum, în procesul de rezolvare a problemelor energetice din țară, vor fi îmbunătățite modalitățile de prelucrare și utilizare a resurselor naturale de hidrocarburi.
Căutarea de noi surse de energie, optimizarea proceselor de producție și rafinare a petrolului, dezvoltarea de noi catalizatori pentru reducerea costului întregii producții etc.

20. Care sunt perspectivele pentru obținerea combustibilului lichid din cărbune?
În viitor, obținerea de combustibil lichid din cărbune este posibilă, cu condiția ca costul producției acestuia să fie redus.

Sarcina 1.

Se știe că gazul conține fracțiuni de volum de 0,9 metan, 0,05 etan, 0,03 propan, 0,02 azot. Ce volum de aer este necesar pentru a arde 1 m3 din acest gaz în condiții normale?

Sarcina 2.

Ce volum de aer (N.O.) este necesar pentru a arde 1 kg de heptan?

Sarcina 3. Calculați ce volum (în l) și ce masă (în kg) de monoxid de carbon (IV) se va obține prin arderea a 5 moli de octan (n.o.).

Principalele surse de hidrocarburi de pe planeta noastră sunt gaz natural, uleiși cărbune. Milioane de ani de conservare în intestinele pământului au rezistat celor mai stabile hidrocarburi: saturate și aromatice.

Gazul natural este format în principal din metan cu impurități ale altor alcani gazoși, azot, dioxid de carbon și alte gaze; cărbunele conține în principal policiclice hidrocarburi aromatice.

Petrolul, spre deosebire de gazul natural și cărbunele, conține întreaga gamă de componente:

În ulei sunt prezente și alte substanțe: compuși organici heteroatomi (conțin sulf, azot, oxigen și alte elemente), apă cu săruri dizolvate în ea, particule solide din alte roci și alte impurități.

Interesant de știut! Hidrocarburile se găsesc și în spațiu, inclusiv pe alte planete.

De exemplu, metanul alcătuiește o mare parte a atmosferei lui Uranus și este responsabil pentru culoarea sa turcoaz deschis, văzută printr-un telescop. Atmosfera Titanului, cel mai mare satelit al lui Saturn, este formată în principal din azot, dar conține și hidrocarburi metan, etan, propan, etină, propină, butadiină și derivații acestora; uneori plouă metan, iar râurile de hidrocarburi se varsă în lacuri de hidrocarburi de pe suprafața Titanului.

Prezența hidrocarburilor nesaturate, împreună cu hidrogenul saturat și molecular, se datorează efectului radiației solare.

Mendeleev deține fraza: „Arderea uleiului este la fel cu încălzirea cuptorului cu bancnote”. Datorită apariției și dezvoltării tehnologiilor de rafinare a petrolului, în secolul al XX-lea, petrolul s-a transformat din combustibil obișnuit în cel mai valoros sursă de materie primă pentru industria chimică.

Produsele petroliere sunt utilizate în prezent în aproape toate industriile.

Rafinarea primară a petrolului este Instruire, adică purificarea uleiului de impurități anorganice și gaze petroliere dizolvate în el și distilare, adică diviziunea fizică în facțiunile in functie de punctul de fierbere:

Din pacura rămasă după distilarea uleiului la presiunea atmosferică, sub acțiunea vidului, sunt izolate componente cu o greutate moleculară mare, potrivite pentru prelucrare în uleiuri minerale, combustibili de motor și alte produse, iar restul - gudron- folosit pentru producerea de bitum.

În procesul de rafinare a petrolului, sunt supuse fracțiunilor individuale transformări chimice.

Acestea sunt cracarea, reformarea, izomerizarea și multe alte procese care fac posibilă obținerea de hidrocarburi nesaturate și aromatice, alcani ramificati și alte produse petroliere valoroase. Unele dintre ele sunt cheltuite pentru producția de combustibili de înaltă calitate și diverși solvenți, iar unele sunt materii prime pentru producerea de noi compuși organici și materiale pentru diverse industrii.

Dar trebuie amintit că rezervele de hidrocarburi din natură sunt completate mult mai lent decât le consumă omenirea, iar procesul de prelucrare și ardere a produselor petroliere introduce abateri puternice în echilibrul chimic al naturii.

Desigur, mai devreme sau mai târziu, natura va restabili echilibrul, dar acest lucru se poate transforma în probleme serioase pentru oameni. Prin urmare, este necesar noi tehnologii pentru a se îndepărta în viitor de utilizarea hidrocarburilor ca combustibil.

Pentru a rezolva astfel de probleme globale, este necesar dezvoltarea științei fundamentaleși înțelegerea profundă a lumii din jurul nostru.