Vyanzo vitatu vya malighafi ni muhimu kwa tasnia: mafuta, gesi na makaa ya mawe.
Mafuta.
Mafuta ni giligili ya giza, yenye mafuta, haina maji, ambayo ina matawi na alkanes ambazo hazina matawi, cycloalkanes. Utungaji hutegemea uwanja.
Mafuta ni nyenzo kuu ya utengenezaji wa misombo ya kikaboni na kunereka kavu (pyrolysis, kaboni). Bidhaa kuu ni hydrocarbon zenye kunukia na derivatives zao. Hasa rangi, mafuta ya sintetiki na mafuta hupatikana.
Pamoja na umuhimu unaokua wa mafuta, njia za usindikaji wa kemikali zimeboresha. Hivi sasa, karibu 90% ya misombo ya kikaboni ya syntetisk hupatikana kutoka kwa mafuta ya petroli na bidhaa zake.
Njia za maabara na viwanda za uzalishaji wa mafuta.
Kuna tofauti kadhaa kati ya maabara na njia za viwandani za uzalishaji wa mafuta, ambayo ni:
- bei (katika maabara, idadi ndogo ya vitendanishi hutumiwa, wakati, kama katika tasnia, idadi kubwa inahitajika. Kwa hivyo, misombo ya gharama kubwa na adimu inaweza kutumika katika maabara, na katika tasnia ni muhimu kupata kwa gharama ya chini zaidi. Au utumiaji wa vitu vyenye sumu katika maabara inakubalika kabisa kwa sababu ya uwepo wa vifuniko vya moto , basi kwa kiwango cha viwanda ni hatari sana.);
- varmt. Katika tasnia, usambazaji wa joto ni ghali sana kwa athari zinazofanywa kwa joto la juu na la kawaida, wakati, kama kwa maabara, syntheses kama hizo ni rahisi kutekeleza;
- usafi wa mchanganyiko. Katika maabara, kawaida hufanya kazi na vitu safi, wakati wako kwenye tasnia, haswa na mchanganyiko;
- mzunguko wa vitu. Ikiwa katika tasnia inawezekana kutenganisha mchanganyiko na michakato anuwai ya kemikali (kunereka, uchujaji, michakato endelevu), basi haina faida kwa maabara. Katika tasnia, kuna hali ya mzunguko wa michakato, wakati dutu isiyoweza kuguswa inaweza kuingizwa tena katika mzunguko wa mchakato wa usindikaji, lakini katika maabara hii inafanywa kwa shida sana.
Kusafisha mafuta.
Katika tasnia, kunereka kwa sehemu ya "mafuta yasiyosafishwa" hutumiwa, kama matokeo ambayo mwisho umegawanywa katika sehemu kadhaa ambazo zina sehemu tofauti za kuchemsha:
Sehemu ya petroli lina ether ya petroli na petroli ya uchimbaji. Muundo wa sehemu hiyo hutofautiana kutoka C 6 - C 9. Sehemu nzima ni bidhaa nzito ya mafuta, kwa sababu hutumika kama mafuta kwa injini za mwako ndani.
Mafuta ya taa (C 9 -C 16) hutumiwa katika vifaa vya kupokanzwa na pia ni mafuta kwa injini za ndege na turbine.
Mafuta ya gesi (dizeli) hutumika kama mafuta kwa injini za dizeli.
Mafuta ya kulainisha (C 20 - C 50) kutumika kama vilainishi.
Mafuta ya mafuta (mabaki) - hutumiwa kama mafuta, imechomwa kama matokeo ya ambayo sehemu yenye kiwango cha juu cha haidrokaboni hupatikana.
Mabadiliko ya kemikali ya haidrokaboni zilizomo kwenye mafuta.
Umuhimu wa mafuta katika ulimwengu wa kisasa unakua sana. Kwa sababu hii njia bora zaidi ya kupata petroli kutoka kwa sehemu zenye kuchemsha imepatikana - ngozi - inapokanzwa alkanes za juu bila ufikiaji wa hewa, kama matokeo ya kuoza kwa haidrokaboni za chini na za juu hutokea:
Ikiwa ngozi hufanyika bila matumizi ya kichocheo, basi inaitwa joto. Ikiwa kichocheo kinatumika SiO 2 au Al 2 O 3 basi ni ngozi ya kichocheo. Bidhaa za michakato kama hiyo ni ethane na propene, ambayo imekuwa malighafi muhimu kwa tasnia.
Ili kuboresha ubora wa petroli, mabadiliko na alkylation hufanywa.
Kurekebisha (isomerization) - mchakato ambao alkanes ambazo hazina matawi, wakati zinapokanzwa na kichocheo, hubadilishwa kuwa alkanes zenye matawi na nambari ya juu ya octane. Kwa mfano,
Alkylation - mchakato ambao mchanganyiko wa alkanes na alkenes hubadilishwa kuwa misombo ya matawi na idadi kubwa ya octane, wakati wa kutumia asidi kama kichocheo:
Gesi ya asili.
Gesi ya asili ni seti ya gesi, muundo ambao unategemea uwanja. Kimsingi, ni mchanganyiko wa methane, ethane na propane, lakini kiasi kidogo cha nitrojeni, alkanes zilizo juu, kaboni, heliamu (mara chache) bado zinaweza kupatikana.
Gesi asilia ni mafuta ya viwandani, kiwanja muhimu zaidi ni gesi ya awali (mchanganyiko wa monoksidi kaboni na hidrojeni):
Inaweza kupatikana kwa hatua ya coke ya incandescent na mvuke wa maji, kiwanja ambacho hupatikana katika mchakato huu kinaitwa gesi ya maji:
Ni kutoka kwa monoxide ya kaboni na hidrojeni ambayo methanoli inapatikana:
Mmenyuko hufanyika chini ya shinikizo mbele ya vichocheo.
Makaa ya mawe.
Makaa ya mawe ya bitumini hutumika kama malighafi kwa uzalishaji wa haidrokaboni zenye kunukia. Mchakato unaweza kuwakilishwa kiufundi kama ifuatavyo
Toluene inaweza kupatikana kwa njia sawa.
Kunereka kavu kwenye joto la juu hutoa mchanganyiko wa bidhaa ngumu, kioevu na gesi.
Bidhaa ya awamu ya gesi ni gesi ya tanuri ya coke, sehemu kuu ambayo ni hidrojeni na methane.
Bidhaa ya kioevu inawakilisha lami, ambayo idadi kubwa ya phenol, cresol, naphthalene, thiophene, anthracene imetengwa.
Bidhaa thabiti ni coke.
Tafakari juu ya kile kinachotungojea katika siku zijazo na hapo awali haikupa mapumziko kwa wanasayansi. Leo, kila mtu anazungumza juu ya mada hii: kutoka kwa viongozi wa serikali hadi watoto wa shule. Ongezeko la joto ulimwenguni, kuyeyuka kwa barafu ya zamani, shida za idadi ya watu, uundaji wa binadamu, njia za kisasa na za baadaye za mawasiliano na usafirishaji, utegemezi wa watu kwenye rasilimali za nishati ... Na bado moja ya mada maarufu zaidi leo ni suala la mafuta mbadala.
Mafuta ya siku zijazo - mbadala wa maliasili
Mafuta ya asili ndio chanzo chetu kikuu cha nishati. Hydrocarboni huchomwa ili kuvunja vifungo vya Masi na kutoa nguvu zao. Matumizi makubwa ya mafuta yanasababisha uchafuzi mkubwa wa mazingira yanapochomwa.
Tunaishi katika karne ya 21, huu ni wakati wa teknolojia mpya, na wanasayansi wengi wanaamini kuwa wakati umefika wa kuunda mafuta mbadala ya siku zijazo ambayo inaweza kuchukua nafasi ya mafuta ya jadi na kuondoa utegemezi wetu juu yake. Katika kipindi cha miaka 150 iliyopita, matumizi ya haidrokaboni imeongeza kiwango cha kaboni dioksidi katika anga kwa 25%. Kuchoma haidrokaboni pia husababisha aina zingine za uchafuzi kama vile moshi, mvua ya asidi na uchafuzi wa hewa. Aina hii ya uchafuzi wa mazingira sio tu inadhuru mazingira, afya ya wanyama na binadamu, lakini pia husababisha vita, kwani mafuta ya mafuta sio rasilimali mbadala na mwishowe itaisha. Kwa sasa, ni muhimu kupata suluhisho mpya na kuanzisha vyanzo mbadala vya mafuta kwa siku zijazo.
Wakati wanasayansi wengine wanasuluhisha suala la kuongeza sababu ya kupona mafuta ya muundo wa uzalishaji, na wengine wanatafuta njia za kupata mafuta ya gesi kutoka kwa shale ya mafuta, wengine wamefikia hitimisho kwamba hitaji la mafuta linaweza kutoshelezwa na njia ya kawaida ya zamani. Tunazungumza juu ya "bidhaa dhabiti za mafuta", mafuta ya asili - kuni. Wazo la "zamani kama ulimwengu" lilichukuliwa na wataalamu kutoka Chuo Kikuu cha Stanford huko USA, na wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Georgia walijiunga nao. Kwa kweli, aina maalum ya miti inayokua haraka kama vile alder au miti ya ndege inahitajika, ambayo hutoa hadi tani 40 za kuni kwa hekta kwa mwaka.
Platanus - Platanus - mti wenye nguvu na taji mnene inayoenea na shina nene - babu wa familia kubwa ya miti ya ndege. Kuna aina 10 hivi katika jenasi ya miti ya ndege. Urefu wa mti wa ndege hufikia 60m, na mzingo wa shina ni hadi 18m! Shina la mkuyu ni silinda hata kidogo, gome ni kijani-kijivu, linawaka. Majani ya mkuyu yametiwa na kiganja cha mtende, na petioles ndefu.
Baada ya kukata miti ya ndege, majani hubaki chini ambayo yanaweza kutumika kwa mbolea ya asili. Mti wa ndege hupondwa kwenye crushers na hulishwa ndani ya tanuru ya mimea ya nguvu. Tovuti ya upandaji miti ya ndege ya km 125 km2 inaweza kutoa nishati kwa jiji lenye idadi ya watu 80,000. Kwenye maeneo yaliyokatwa, katika miaka 2-4, miti mpya ya mkuyu, inayofaa kwa mafuta, itakua tena kutoka kwa shina. Wanasayansi wamehesabu kuwa ikiwa 3% ya eneo la Urusi na Ukraine limetengwa kwa "mashamba ya nishati ya miti ya ndege" kwa kukuza mafuta asilia, basi nchi zinaweza kukidhi mahitaji yao ya mafuta kwa gharama ya kuni.
Faida kuu ya kutumia "mafuta yaliyokua" ikilinganishwa na "mafuta ya mafuta" (makaa ya mawe, gesi asilia na mafuta) ni kwamba, kadri inavyokua, msitu wa nishati ya mkuyu unachukua dioksidi kaboni, ambayo hutolewa baadaye inapoungua. Hii inamaanisha kuwa wakati miti ya ndege inapochomwa, kiwango sawa cha CO2 hutolewa angani, ambayo ilifyonzwa na mti wa ndege wakati wa ukuaji wake. Kwa kuchoma mafuta, tunaongeza yaliyomo ya CO2 katika anga, ambayo ndiyo sababu kuu ya ongezeko la joto duniani.
Mafuta hayo mapya yana ahadi kama chanzo muhimu cha nishati mbadala na itakuwa muhimu zaidi katika siku zijazo. Tayari leo, kwa mfano, mmea mkubwa zaidi wa umeme wa ndege huko Urm iko katika Simmering (Austria). Uwezo wake ni 66 MW, na matumizi ya kila mwaka ya tani elfu 190 za mkuyu uliokuzwa hapa ndani ya eneo la kilomita 100. Na huko Ujerumani, uwezo wa misitu ya nishati hufikia mita za ujazo milioni 20 za kuni kwa mwaka.
Nishati mpya
Wafuasi wa Amerika wa "uchomaji kuni" wa uhandisi wa umeme wa joto nyumbani wanaungwa mkono na wenzao kutoka Ulaya Nchini Ubelgiji, kwa mfano, mnamo 1988 gazeti "Saar" lilichapisha nakala ambapo iliita kuni mafuta ya asili ya siku zijazo, kama njia mbadala ya matumizi ya bidhaa za petroli. Kwa madhumuni sawa, inashauriwa kutumia karatasi ya taka. Huko, duka tayari zinauza vyombo vya habari vya mikono kwa kutengeneza briquettes kutoka kwa karatasi ya taka, ambayo sio duni kwa thamani ya kalori kwa makaa ya mawe kahawia.
Unaweza pia kununua majiko maalum ya kiuchumi ambayo hufanya kazi kwa kanuni ya jenereta ya gesi, muundo ambao unazuia joto kutoroka kupitia bomba. Briquettes ya kuni na taka huwaka polepole sana kwenye oveni hii: kifungu - katika masaa 8. Katika kesi hii, kuni huwaka kabisa, hakuna kutolewa kwa majivu na masizi angani. Inapokanzwa majengo na majiko kama haya ni faida sana, kwa sababu kilo ya kuni yenye thamani sawa ya kalori hugharimu mara 10 chini ya lita moja ya mafuta ya kioevu, ambayo kuhifadhiwa pia vyombo maalum vya mafuta.
Kikundi kingine cha wanasayansi wa Amerika kilivutiwa na mwani wa kahawia unaokua haraka. Mashamba ya baharini yanapendekezwa kusindika kuwa gesi ya methane kwa kutumia bakteria. Inawezekana pia kupata vitu kama mafuta kwa kupokanzwa. Kulingana na mahesabu, shamba asili katika bahari na eneo la shamba la hekta elfu 40 litaweza kusambaza nishati katika siku zijazo kwa jiji lenye idadi ya watu elfu 50. Wanasayansi kutoka Ufaransa wanapendekeza kutumia mwani wa seli moja kama mafuta mbadala. Inageuka kuwa viumbe hawa wa microscopic hutoa hydrocarbon katika maisha yao. Kwa kukuza mwani katika vyombo maalum na kusambaza na dioksidi kaboni na chumvi za madini, unaweza "kuvuna hydrocarbon" mara kwa mara na kupata mafuta ya asili.
Vituo vya asili vya "gesi" hupatikana katika nchi za hari za Amerika Kusini, Ufilipino. Aina zingine za mizabibu na miti ya kitropiki ina mafuta asilia - "mafuta ya dizeli", ambayo hayaitaji hata kumwagika. Mafuta mbadala kutoka kwa mizabibu huwaka vizuri katika injini za gari, ikitoa sumu kidogo kutolea nje kuliko petroli Inafaa kwa utengenezaji wa mafuta na mafuta ya mawese, ambayo ni rahisi kupata "mafuta ya dizeli".
Lakini kwa sasa, hii yote ni katika uwanja wa hadithi za uwongo za sayansi. Mradi wa kweli zaidi ni kupata mafuta bandia kutoka kwa mkaa. Njia rahisi sana iliyoundwa na wanasayansi wa Merika. Makaa ya mawe hupondwa, hutibiwa na kutengenezea, na haidrojeni huongezwa kwenye mchanganyiko unaosababishwa. Kutoka kwa tani ya makaa ya mawe, karibu lita 650 za mafuta ya synthetic hupatikana, ambayo petroli ya bandia inaweza kutengenezwa.
Wanasayansi wa Merika wanajishughulisha sana na gesi ya chini ya ardhi ya seams ya makaa ya mawe. Kwa njia ya pyrolysis, 40% ya gesi ya methane, 45% ya coke na 3% ya mafuta ya kioevu hupatikana kutoka kwake. Wataalam wameanzisha njia isiyotarajiwa kabisa ya kupata mafuta ya siku zijazo ... kutoka kwa takataka. Metali ya sumaku na isiyo ya sumaku hutolewa kutoka kwa taka ya binadamu, ambayo hutumwa ili kuyeyushwa. Teknolojia mpya ya kuchakata taka za glasi inafanya uwezekano wa kupata glasi kutoka kwa vipande ambavyo ni vya bei rahisi na vyenye ubora zaidi kuliko malighafi ya awali. Mabaki ya taka husindika kuwa coke, gesi ya methane na mafuta ya kioevu. Bidhaa za mafuta "petroli" zilijaribiwa kwenye mimea ya majaribio - huwaka kabisa. Kutoka kwa tani ya takataka kwa njia hii "hutoa" kutoka dola 6 hadi 20. 1976 - 1977 huko San Diego, mmea maalum wa kuchakata taka ulianza kutumika.
Walakini, shida kama hiyo inashughulikiwa kwa mafanikio nchini Uingereza. Kitengo cha usindikaji wa takataka kimetengenezwa na kwa sasa kinafanya kazi hapa, ambayo, chini ya athari ya joto kali wakati wa mwako wa oksijeni iliyopigwa kutoka kwa takataka (vifungashio vya plastiki na chupa, taka ya chakula, mabaki ya gazeti, matambara, n.k.), bidhaa za mafuta ya syntetisk na gesi ya methane na hidrojeni ... Mafuta ya syntetisk ya kioevu na gesi yanatakiwa kuhifadhiwa kwenye matangi na kutumiwa kwa sehemu kwa operesheni ya dizeli, na kwa sehemu kwa kurekebisha glasi iliyovunjika ambayo vitalu vya ujenzi vinaweza kupatikana. Katika siku zijazo, imepangwa kusindika taka katika tanuu za zamani za mlipuko. Hii itatoa tija kubwa, kuokoa muda na pesa kwa ujenzi wa mitambo mpya ya kuwasha moto. Majaribio yameonyesha kuwa slag iliyobaki pia itatumika - inafaa kuchukua nafasi ya changarawe wakati wa kufanya kazi halisi.
Na hapa kuna njia mbili zaidi za kupata petroli ya syntetisk. Mhandisi wa Ufaransa A. Rothlisberger alipata petroli mbadala kutoka kwa mabua kavu ya mahindi. Mwandishi anasema kuwa mafuta mapya ya siku za usoni na kiwango cha octane cha 98 yanaweza kutolewa kutoka kwa majani, vumbi la mbao, vichwa vya mboga na taka zingine zilizo na nyuzi za selulosi. Chini ya shinikizo kutoka kwa wakala wa serikali, mvumbuzi aliweka teknolojia hiyo kwa usanisi wa mafuta mpya, lakini inajulikana kuwa ubora wa petroli mpya inategemea sana viungio vikali vya kuletwa ndani ya alkoholi na isopropynyl ether zilizopatikana kutoka kwa selulosi. Mafuta mbadala mapya hayapuki, huwaka bila moshi na harufu. Inaweza kuchanganywa kwa idadi yoyote na petroli ya kawaida. Wakati huo huo, katika siku zijazo, mabadiliko ya muundo katika injini hazihitajiki. Ufaransa inakusudia kuleta utengenezaji wa petroli mpya hadi tani milioni 20 kwa mwaka.
Mvumbuzi mwingine wa petroli bandia anaishi Uswizi. Vifaa vya kuanzia ni vidonge vya kuni, maganda ya mahindi, mifuko ya plastiki. Lakini shida ni, "petroli ya siku zijazo" inanuka kama mwangaza wa jua. Mvumbuzi lazima alipe ushuru wa 8% kama utengenezaji wa vinywaji vyenye pombe. Walakini, lita 1 ya bandia "petroli ya siku zijazo" hugharimu mara 2 nafuu kuliko ile ya sasa, na gari hufanya kazi vizuri kama mpya.
Uvumbuzi wa wavumbuzi hauzuiliwi tu kwa petroli bandia; hutoa njia za asili za kutengeneza gesi ya haidrokaboni kwa madhumuni ya nyumbani. Moja ambayo imeendelezwa nchini Ujerumani. Jalala la taka katika mji wa miji ya Schwerborn ni chanzo kipya cha nishati mbadala kwa siku zijazo. Wakati wa kujaza taka, mtandao wa visima vya gesi na mabomba uliwekwa chini yake. Inatokea kwamba kilo 1 ya takataka hutoa hadi lita 200 za gesi, ambayo lita 100 ni methane. Hadi sasa, 40 m3 ya gesi "inatolewa" kwenye taka kwa saa.
Kituo kipya cha uzalishaji wa mafuta. Imepangwa kujenga kiwanda cha kupokanzwa kwa kutumia mafuta mbadala ya kupokanzwa kijiji. Kulingana na mahesabu, gharama ya kupata mafuta mbadala italipa katika miaka 3.5.
Njia ya pili ni isiyotarajiwa zaidi. Pendekezo hilo lilitolewa na mamlaka ya Ottapalam huko Kerala (India). Kichocheo cha mafuta mapya ni kama ifuatavyo: Kisima kimejazwa na mavi ya ng'ombe na imefungwa kwa hermetically. Gesi inayozalishwa wakati wa uchakachuaji inaongozwa kupitia bomba zilizounganishwa hadi majiko ya gesi ndani ya nyumba. Mmea kama huo wa biogas hukidhi kikamilifu hitaji la familia la bioenergy kwa matumizi ya nyumbani. Leo, mifano 53 ya mifumo ya biogas imetengenezwa na kutumika nchini India. Zinatumika kwa ufanisi na karibu familia milioni 3.5. Serikali ya nchi hiyo inasaidia kikamilifu upanuzi wa mimea ya biogas. Tayari, hii inaokoa karibu rupia bilioni 1.2 kwa mwaka.
Nishati ya jua ni teknolojia ya siku zijazo
Mwanzoni mwa nakala hii, tulitaja teknolojia anuwai mpya za nishati. Mifumo ya Photovoltaic (au seli za jua) ni "teknolojia nyingine ya siku zijazo" ambayo tayari inatumika leo.
Watu wengi sasa hutumia paneli za jua kama chanzo kuu au chelezo cha umeme kwa nyumba na majengo ya ofisi. Ikiwa umekuwa ukienda baharini hivi karibuni, labda umegundua kuwa nishati ya jua pia hutumiwa katika maboya ya urambazaji. Kwa muda mrefu "wamepitishwa" na jeshi: wakati wa Operesheni ya Jangwa la Jangwa, redio za uwanja zilikuwa na vifaa vya paneli nyepesi za jua za ECD.
Katika siku zijazo, matumizi ya paneli za jua zitakua tu. Hivi karibuni, ECD, ikishirikiana na Texaco, ilipendekeza teknolojia ya jua ili kuwezesha vifaa vya uzalishaji wa mafuta katika uwanja wa mafuta wa hekta 200 huko Bakersfield, California. Hapo awali, ili kutoa mapipa matatu ya mafuta, moja yalichomwa kwenye jenereta ya mvuke. Matumizi ya nishati ya jua hayatapunguza tu matumizi ya rasilimali isiyoweza kutoweka, lakini pia itapunguza uzalishaji mbaya na kelele.
Mafuta ya mafuta ni mafuta, makaa ya mawe ya bituminous, shale ya mafuta, gesi asilia na hydrate zake, mboji na madini mengine yanayowaka na vitu kutoka kwa kikundi cha caustobiolith, kinachotumiwa kama mafuta, iliyotolewa chini ya ardhi au kwa uchimbaji wazi wa shimo. Mafuta ya mafuta huundwa kutoka kwa mabaki ya mimea iliyokufa kwa kuoza chini ya hali ya anaerobic chini ya ushawishi wa joto na shinikizo kwenye ganda la dunia kwa mamilioni ya miaka. Makaa ya mawe na mboji ni mafuta yanayoundwa wakati wanyama na mimea hubaki kujilimbikiza na kuoza. Mafuta ni maliasili isiyoweza kurejeshwa kwani imekuwa ikikusanyika kwa mamilioni ya miaka. Kulingana na Utawala wa Habari ya Nishati, mnamo 2007 vyanzo vya msingi vya nishati vilivyotumiwa ni mafuta - 36.0%, makaa ya mawe - 27.4%, gesi asilia - 23.0%, jumla ya sehemu ya mafuta walihesabu 86.4% ya vyanzo vyote (visukuku na visivyo vya visukuku) vya matumizi ya msingi ya nishati ulimwenguni. Ikumbukwe kwamba muundo wa vyanzo vya nishati visivyo vya visukuku ni pamoja na: mitambo ya umeme wa umeme - 6.3%, nyuklia - 8.5%, na zingine (mvuke wa jua, jua, mawimbi, upepo, kuchoma kuni na taka) kwa kiwango cha 0.9%.
Mafuta (Greek ναφθα, au kupitia Tur. Neft, kutoka kwa mafuta ya Uajemi; inarudi kwa napk ya Akkadian - kuwaka, kuwaka) ni kioevu asili chenye mafuta, chenye mchanganyiko tata wa haidrokaboni na misombo mingine ya kikaboni. Rangi ya mafuta ni nyekundu-hudhurungi, wakati mwingine karibu nyeusi, ingawa wakati mwingine kuna mafuta dhaifu ya manjano-kijani na hata mafuta yasiyokuwa na rangi; ina harufu maalum, ni ya kawaida katika miamba ya sedimentary ya Dunia. Mafuta yamejulikana kwa wanadamu tangu nyakati za zamani. Walakini, leo mafuta ni moja ya madini muhimu zaidi kwa wanadamu.
Makaa ya mawe ni aina ya mafuta ya visukuku iliyoundwa kutoka sehemu za mimea ya zamani chini ya ardhi bila oksijeni. Jina la kimataifa la kaboni linatokana na lat. carbō (makaa ya mawe). Makaa ya mawe yalikuwa mafuta ya kwanza yaliyotumiwa na wanadamu. Aliruhusu mapinduzi ya viwanda kufanyika, ambayo yalichangia maendeleo ya tasnia ya makaa ya mawe kwa kuipatia teknolojia ya kisasa zaidi. Makaa ya mawe, kama mafuta na gesi, ni jambo la kikaboni ambalo limeharibiwa polepole na michakato ya kibaolojia na kijiolojia. Msingi wa malezi ya makaa ya mawe ni mabaki ya mimea. Aina nne za kaboni zinajulikana kulingana na kiwango cha ubadilishaji na kiwango maalum cha kaboni katika makaa ya mawe:
makaa ya kahawia (lignites); makaa ya mawe; anthracites; grafiti.
Katika nchi za Magharibi, kuna uainishaji tofauti - lignites, makaa yenye subbituminous, makaa ya bitumini, anthracites na grafiti, mtawaliwa.
Shale ya mafuta ni madini kutoka kwa kikundi cha caustobiolites, ambayo, wakati wa kunereka kavu, hutoa idadi kubwa ya resini (karibu na muundo wa mafuta). Shales ziliundwa miaka milioni 450 iliyopita chini ya bahari kutoka kwa mabaki ya mimea na wanyama. Shale ya mafuta ina madini ya kawaida (calcite, dolomite, hydromica, montmorillonite, kaolinite, feldspars, quartz, pyrite na zingine) na sehemu za kikaboni (kerogen), mwisho hufanya 10-30% ya umati wa mwamba na tu kwenye shale ya kiwango cha juu kabisa hufikia 50-70%. Sehemu ya kikaboni ni dutu iliyobadilishwa kibaolojia na kijiografia ya mwani rahisi zaidi, ambayo ilibakiza muundo wa seli (thallomoalginite) au kuipoteza (colloalginite); mabaki yaliyobadilishwa ya mimea ya juu (vitrinite, fusenite, lipoidinite) iko katika sehemu ya kikaboni kama uchafu.
Gesi asilia ni mchanganyiko wa gesi iliyoundwa kwenye matumbo ya dunia wakati wa kuoza kwa anaerobic kwa vitu vya kikaboni. Inahusu madini. Gesi ya asili katika hali ya hifadhi (hali ya kutokea katika mambo ya ndani ya dunia) iko katika hali ya gesi - kwa njia ya mkusanyiko tofauti (amana za gesi) au kwa njia ya kofia ya gesi ya uwanja wa mafuta na gesi, au katika hali ya kufutwa kwa mafuta au maji. Chini ya hali ya kawaida (101.325 kPa na 20 ° C), gesi asilia ni gesi tu. Pia, gesi asilia inaweza kuwa katika hali ya fuwele kwa njia ya hydrate ya gesi asilia.
Hidrati za gesi (pia maji ya gesi ya asili au clathrate) ni misombo ya fuwele iliyoundwa chini ya hali fulani ya thermobaric kutoka kwa maji na gesi. Jina "clathrate" (kutoka Kilatini clathratus - "kuweka kwenye ngome") lilipewa na Powell mnamo 1948. Hidrati za gesi huainishwa kama misombo isiyo ya stoichiometric, ambayo ni, misombo ya muundo wa kutofautisha.
Shale gesi ni gesi asilia iliyotokana na shale ya mafuta na inajumuisha methane.
Peat (Torf ya Ujerumani) ni madini yanayowaka; iliyoundwa na mkusanyiko wa mabaki ya mimea ambayo yamepata kuoza kamili katika hali ya mwamba. Inayo kaboni 50-60%. Joto la mwako (kiwango cha juu) - 24 MJ / kg. Inatumika kwa njia iliyojumuishwa kama mafuta, mbolea, nyenzo za kuhami joto, na kadhalika. Bog ina sifa ya kuwekwa kwa vitu vya kikaboni visivyoharibika kabisa juu ya uso wa mchanga, ambayo baadaye inageuka kuwa peat. Safu ya peat kwenye mabwawa ni angalau 30 cm (ikiwa chini, basi hizi ni ardhi zenye mabwawa).
Mafuta ya mafuta yana asilimia kubwa ya kaboni na ni pamoja na makaa ya mawe, mafuta na gesi asilia. Kwa upande mwingine, mafuta, gesi, na makaa ya mawe ya visukuku yalitengenezwa kutoka kwa amana ya viumbe hai mara moja chini ya ushawishi wa joto la juu, shinikizo na mtengano wa anaerobic wa viumbe waliokufa waliozikwa chini ya safu ya miamba ya sedimentary. Umri wa viumbe, kulingana na aina ya mafuta ya mafuta, kawaida ni mamilioni ya miaka, na wakati mwingine huzidi miaka milioni 650. Zaidi ya 80% ya mafuta na gesi ambayo inatumika kwa sasa imeundwa katika tabaka ambazo ziliundwa katika vipindi vya Mesozoic na Vyuo Vikuu kati ya miaka milioni 180 na 30 iliyopita kutoka kwa vijidudu vya baharini ambavyo vilijilimbikiza kama miamba ya mchanga kwenye bahari.
Sehemu kuu za mafuta na gesi ziliundwa wakati ambapo mabaki ya kikaboni bado hayakuwa na vioksidishaji kabisa, na kaboni, haidrokaboni na vifaa kama hivyo vilikuwepo kwa idadi ndogo. Miamba ya sedimentary ilifunikwa mabaki ya vitu hivi. Joto na shinikizo liliongezeka na hydrocarbon kioevu ilikusanyika kwenye miamba ya mwamba.
Kuna nadharia mbadala kuhusu asili ya mafuta na gesi asilia, ambayo inajaribu kuelezea uundaji wa amana zingine mbaya za mafuta.
Uzalishaji wa mafuta ni tasnia ndogo ya tasnia ya mafuta, tawi la uchumi linalohusika na uchimbaji wa madini ya asili - mafuta. Uchunguzi kwenye ukingo wa Frati ulianzisha uwepo wa uwanja wa mafuta kwa miaka 6,000-4,000 KK. Ilitumika kama mafuta, na lami ya petroli ilitumika katika ujenzi na ujenzi wa barabara. Mafuta pia yalijulikana katika Misri ya zamani, ambapo ilitumiwa kupaka wafu. Licha ya ukweli kwamba, kuanzia karne ya 18, majaribio ya kibinafsi yalifanywa kusafisha mafuta, hata hivyo, hadi nusu ya pili ya karne ya 19, ilitumika haswa katika hali ya asili. Walakini, mafuta yalivutia yenyewe tu baada ya kudhibitishwa huko Urusi na mazoezi ya kiwanda ya ndugu wa Dubinin (tangu 1823), na huko Amerika na duka la dawa B. Silliman (1855) kwamba mafuta ya taa yanaweza kutengwa nayo - mafuta ya taa sawa na photogen, ambayo wakati huo ilikuwa imeenea na ilitengenezwa kutoka kwa aina fulani ya makaa ya mawe na shale. Hii iliwezeshwa na njia mpya ya uzalishaji wa mafuta iliyotengenezwa katikati ya karne ya 19 kwa kutumia visima badala ya visima (migodi). Kisima cha mafuta cha kwanza (cha uchunguzi) kilichimbwa kiwandani kwenye Peninsula ya Absheron mnamo 1847, kisima cha kwanza cha uzalishaji kilichimbwa kwenye mto. Kudako huko Kuban mnamo 1864. Huko USA, kisima cha kwanza kilichimbwa mnamo 1859. Wakati wa kukuza uwanja wa mafuta, maji safi hutiwa ndani ya hifadhi (kudumisha shinikizo kwenye hifadhi), pamoja na mchanganyiko na gesi inayohusiana ya petroli (kusisimua kwa gesi-maji) au kemikali anuwai za kuongeza urejesho wa mafuta na kupambana na kukatwa kwa maji kwenye visima vya uzalishaji. Kwa sababu ya ukweli kwamba akiba ya mafuta kwenye ardhi inamalizika, kuboreshwa zaidi kwa teknolojia ya tawi dogo la tasnia ya mafuta kulifanya iwezekane kuanza kukuza uwanja wa mafuta kwenye rafu ya bara kwa kutumia majukwaa ya mafuta.
Kwa uchimbaji wa makaa ya mawe kutoka kwa kina kirefu, migodi imekuwa ikitumiwa na wanadamu kwa muda mrefu. Migodi ya kina kabisa katika Shirikisho la Urusi hutoa makaa ya mawe kutoka kwa kina cha zaidi ya mita 1,200. Pamoja na makaa ya mawe, amana za kuzaa makaa ya mawe zina aina nyingi za rasilimali za geo za thamani ya watumiaji. Hii ni pamoja na miamba ya mwenyeji kama malighafi kwa tasnia ya ujenzi, maji ya chini ya ardhi, methane ya kitanda cha makaa ya mawe, vitu adimu na kufuatilia, pamoja na metali zenye thamani na misombo yao. Matumizi ya ndege kama zana ya uharibifu katika miili ya watendaji wa wakataji ngozi na wahusika ni ya kupendeza. Wakati huo huo, kuna ukuaji wa mara kwa mara katika ukuzaji wa teknolojia na teknolojia ya uharibifu wa makaa ya mawe na miamba na ndege za kasi za mwendo wa kuendelea, wa kusukuma na wa msukumo.
Utengenezaji wa makaa ya mawe - jenereta za kisasa za gesi zina uwezo wa kubadilisha mafuta kutoka 60,000 m³ / h hadi 80,000 m³ / h Teknolojia ya gesi inakua katika mwelekeo wa kuongeza tija (hadi 200,000 m³ / h) na kuongeza ufanisi (hadi 90%) kwa kuongeza joto na shinikizo la mchakato huu wa kiteknolojia (hadi +2,000 ° C na MPa 10, mtawaliwa). Majaribio yalifanywa juu ya gesi ya makaa ya mawe chini ya ardhi, uchimbaji ambao hauna faida kiuchumi kwa sababu tofauti.
- 165.93 KbVyanzo vya asili vya haidrokaboni
Mafuta, gesi na makaa ya mawe
11.11.2011
MOU PSH # 1
Seli za Otinova Valentina Andreevna 10 (4)
1. Mafuta
a) Mali ya mwili:
kunereka sehemu
b) Mali ya kemikali:
ngozi, mafuta, ngozi ya kichocheo
c) Kupokea
d) Matumizi
2. Gesi
a) Kupokea
b) Matumizi
3. Makaa ya mawe ya Bituminous
a) Makaa ya mawe ya bituminous, coking
b) Matumizi
Hitimisho
Mafuta
Mali ya mwili
Mafuta ni kioevu kinachowaka mafuta na maalum
harufu, kawaida hudhurungi na kijani kibichi au tinge nyingine,
wakati mwingine karibu nyeusi, mara chache sana haina rangi.
Mali kuu ya mafuta, ambayo iliwaletea umaarufu ulimwenguni kwa kipekee
wabebaji wa nishati, ni uwezo wao wa kutoa muhimu
wingi wa joto. Mafuta na bidhaa zake zina kiwango cha juu kati ya vyote
aina ya mafuta na joto la mwako. Joto la mwako wa mafuta - 41 MJ / kg, petroli
- 42 MJ / kg. Kiashiria muhimu cha mafuta ni kiwango cha kuchemsha,
ambayo inategemea muundo wa haidrokaboni zilizojumuishwa kwenye mafuta na
ni kati ya 50 hadi 550 ° C.
Mafuta, kama kioevu chochote, huchemka kwa joto fulani na
inageuka kuwa hali ya gesi. Vipengele anuwai vya mafuta vinahamishiwa
hali ya gesi katika joto tofauti. Kwa hivyo, kiwango cha kuchemsha
methane -161.5 ° С, ethane -88 ° С, butane 0.5 ° С, pentane 36.1 ° С. Mafuta mepesi
chemsha kwa 50-100 ° С, nzito - kwa joto zaidi ya 100 ° С.
Mafuta yanaweza kugawanywa katika vifaa vyake, kwa sababu hii husafishwa kutoka kwa uchafu wa mitambo au inakabiliwa na kile kinachoitwa kunereka kwa sehemu.
Kunereka kwa vipande njia ya mwili ya kutenganisha mchanganyiko wa vifaa na sehemu tofauti za kuchemsha.
Kunereka hufanywa katika usanikishaji maalum - nguzo za urekebishaji, ambazo mzunguko wa condensation na uvukizi wa dutu za kioevu zilizomo kwenye mafuta hurudiwa.
Mpango wa mmea wa viwandani kwa kunereka kwa mafuta
Safu ya kunereka hupokea mafuta moto kwenye tanuru ya tubular hadi joto la 320-350 ° C. Safu ya kunereka ina baffles usawa na mashimo - kinachojulikana kama trays, ambayo sehemu ya mafuta hupunguka.
Katika mchakato wa kurekebisha mafuta imegawanywa katika sehemu zifuatazo:
- Gesi za kunereka- mchanganyiko wa haidrokaboni zenye uzito mdogo wa Masi (propane, butane)
- Sehemu ya petroli(petroli) hidrokaboni kutoka C 5 H 12 - C 11 H 24
- Sehemu ya Naphtha -hidrokaboni kutoka C 8 H 18 - C 14 H 30
- Sehemu ya mafuta ya taa- hidrokaboni kutoka C 12 H 26 - C 18 H 38
- Mafuta ya dizeli- hidrokaboni kutoka C 13 H 28 - C 19 H 36
Mabaki ya kunereka ya mafuta - mafuta ya mafuta -ina hidrokaboni na idadi ya atomi za kaboni kutoka 18 hadi 50. Kwa kunereka chini ya shinikizo lililopunguzwa kutoka kwa mafuta ya mafuta, mafuta ya dizeli (C 18 H 28 - C 25 H 52), mafuta ya kulainisha (C 28 H 58 - C 38 H 78), petroli na mafuta ya taa hupatikana - mchanganyiko wa kiwango cha chini cha haidrokaboni ngumu. Mabaki imara ya kunereka mafuta ya mafuta - lami na bidhaa za usindikaji wake - lami na lami kutumika kwa utengenezaji wa nyuso za barabara.
Mali ya kemikali
Mafuta yanajumuisha kaboni - 79.5 - 87.5% na hidrojeni -
11.0 - 14.5% ya misa ya mafuta. Mbali nao, mafuta yana tatu zaidi
kipengele - sulfuri, oksijeni na nitrojeni. Idadi yao kawaida ni 0.5
- nane%. Vitu vifuatavyo vinapatikana katika viwango visivyo na maana katika mafuta:
vanadium, nikeli, chuma, aluminium, shaba, magnesiamu, bariamu, strontium, manganese,
chromium, cobalt, molybdenum, boroni, arseniki, potasiamu, nk. Yaliyomo ya jumla sio
unazidi 0.02 - 0.03% kwa uzito wa mafuta. Vipengele vilivyoainishwa huunda
misombo ya kikaboni na isiyo ya kawaida ambayo hufanya mafuta ya petroli.
Oksijeni na nitrojeni hupatikana katika mafuta tu katika hali iliyofungwa. Sulphur inaweza
kukutana katika hali ya bure au kuwa sehemu ya sulfidi hidrojeni.
Kama matokeo, bidhaa za kurekebisha mafuta hupitia usindikaji wa kemikali, pamoja na michakato kadhaa tata. Mmoja wao - ngozi bidhaa za mafuta.
Kupasuka - mtengano wa mafuta ya bidhaa za petroli, na kusababisha malezi ya haidrokaboni na atomi chache za kaboni kwenye molekuli.
Kuna aina kadhaa za ngozi: ngozi ya mafuta, ngozi ya kichocheo, ngozi ya shinikizo kubwa, ngozi inayopunguza.
Kupasuka kwa joto
- kugawanyika kwa molekuli za hydrocarbon na mnyororo mrefu wa kaboni kuwa fupi chini ya hatua ya joto la juu (470-550 ° С). Alkanes hutengana kwa sababu ya kuvunjika kwa vifungo vya C-C (vifungo vikali vya C-H vinahifadhiwa kwenye joto hili) na alkanes na alkenes zilizo na atomi chache za kaboni huundwa.
Kwa mfano:
C 6 H 14 C 2 H 6 + C 4 H 8
Kwa ujumla, mchakato huu unaweza kuonyeshwa na mchoro:
C n H 2n + 2 C n-k H 2 (nk) +2 + C k H 2k
Katika ngozi ya kawaida ya mafuta, hidrokaboni nyingi zenye uzito mdogo za Masi hutengenezwa, ambazo hutumiwa kama malisho kwa utengenezaji wa alkoholi, asidi ya kaboksili, na misombo ya uzito wa juu ya Masi (polyethilini).
Kupasuka kwa kichocheo hufanyika mbele ya vichocheo, ambavyo hutumiwa kama aluminosilicates asili ya muundo nAl 2 O 3 * mSiO 2 kwa joto la 500 ° C. Kupasuka na vichocheo husababisha hidrokaboni kuwa na mnyororo wa matawi au kufungwa ya atomi za kaboni kwenye molekuli.
Kupasuka kwa bidhaa za petroli huendelea kwa joto la juu, kwa hivyo, amana za kaboni (masizi) huundwa mara nyingi, ikichafua uso wa kichocheo, ambayo hupunguza sana shughuli zake. Uondoaji wa amana za kaboni - kuzaliwa upya kwake - ndio hali kuu ya utekelezaji wa vitendo vya ngozi ya kichocheo. Njia rahisi zaidi ya kuzaliwa upya kichocheo ni kuchoma, wakati ambao kaboni imeoksidishwa na oksijeni ya anga.
Kupasuka kwa kichocheo ni mchakato mzito unaojumuisha vitu vikali (vichocheo) na gesi (mvuke za haidrokaboni). Athari nyingi (gesi - ngumu) huendelea haraka na kuongezeka kwa eneo la dhabiti. Kwa hivyo, kichocheo kimegawanywa, na kuzaliwa upya na kupasuka kwa haidrokaboni hufanywa katika "kitanda chenye maji", unajua kutoka kwa utengenezaji wa asidi ya sulfuriki.
Malighafi ya kupasuka, kwa mfano, mafuta ya gesi, huingia kwenye reactor (skimu). Sehemu ya chini ya mtambo ina kipenyo kidogo, kwa hivyo kiwango cha mtiririko wa mvuke wa kulisha ni kubwa sana. Gesi inayoenda kwa kasi kubwa inakamata chembe za kichocheo na huzipeleka sehemu ya juu ya mtambo, ambapo, kwa sababu ya kuongezeka kwa kipenyo chake, kiwango cha mtiririko hupungua. Chini ya ushawishi wa mvuto, chembe za kichocheo huanguka kwenye sehemu ya chini, nyembamba ya reactor, kutoka ambapo hubeba tena kwenda juu. Kwa hivyo, kila punje ya kichocheo iko katika mwendo wa kila wakati na huoshwa kutoka pande zote na reagent ya gesi.
Mpango wa kitengo cha kupasuka cha kichocheo cha kitanda kilichochomwa
Baadhi ya nafaka za kichocheo huingia sehemu ya nje, pana ya mtambo na, ikikutana na upinzani wa mtiririko wa gesi, hushuka kwenda sehemu ya chini, ambapo huchukuliwa na mtiririko wa gesi na kupelekwa kwa regenerator. Matumizi ya vichocheo vya ngozi hufanya iwezekane kuongeza kiwango cha athari, kupunguza joto lake, na kuboresha ubora wa bidhaa za ngozi.
Hidrokaboni zinazosababishwa za sehemu ya petroli kwa ujumla ni sawa, na kusababisha kiwango cha chini upinzani wa detonation petroli inayosababishwa.
Kupokea
Shamba la mafuta lina mkusanyiko mkubwa wa gesi inayohusiana ya petroli, ambayo hukusanya juu ya mafuta kwenye ganda la dunia na huyeyuka kidogo ndani yake chini ya shinikizo la miamba inayoenea. Gesi ya petroli inayohusishwa, kama mafuta, ni chanzo asili cha hydrocarbon. Gesi ya petroli inayohusishwa ni duni zaidi kuliko mafuta katika muundo. Gesi ya mafuta ya petroli inayohusiana ni tajiri katika muundo kuliko gesi asilia katika hidrokaboni anuwai. Kugawanya vipande vipande, unapata:
- Petroli ya gesi(pentane na hexane);
- Mchanganyiko wa Propani - butane(propane na butane);
- Gesi kavu(methane na ethane).
Matumizi
Petroli hutumiwa kama mafuta kwa injini za mwako wa ndani na pia kama nyongeza ya mafuta ya gari kuwezesha injini kuanza katika hali ya msimu wa baridi. Mchanganyiko wa Propani-butane hutumiwa kama mafuta ya nyumbani na kwa kujaza njiti. Gesi kavu hutumiwa sana kama mafuta. Gesi ya petroli hutumiwa kama malighafi kwa uzalishaji wa kemikali. Haidrojeni, asetilini, hidrokaboni isiyosababishwa na yenye kunukia na derivatives zao hupatikana kutoka kwa alkanes zinazoingia kwenye muundo wa gesi inayohusiana ya petroli. Hydrocarboni za gesi zinaweza kuunda mkusanyiko wa kujitegemea - uwanja wa gesi asilia.
Gesi ya asili
Gesi ya asili - mchanganyiko wa hidrokaboni zilizojaa gesi na uzito mdogo wa Masi. Sehemu kuu ya gesi ni methane, idadi ambayo, kulingana na uwanja, ni kati ya 75 hadi 99% kwa ujazo. Gesi asilia pia ni pamoja na ethane, propane, butane, isobutane, nitrojeni na dioksidi kaboni.
Kupokea
Amana za gesi asilia ziko katika miamba ya porous iliyoundwa kama mabadiliko ya tekoni. Tabaka zinazofunika miamba hii haziruhusu gesi kupita. Muundo wa gesi asilia hutofautiana sana kutoka uwanja mmoja hadi mwingine. Kwa hivyo, kabla ya matumizi, gesi asilia inapaswa kutibiwa ili kuondoa vifaa visivyo vya lazima, kama chumvi ya asidi ya sulphurous, maji, n.k. Usindikaji kawaida hufanywa kwenye tovuti ya madini. Wakati huo huo, kuondolewa kwa misombo ya sulfuri ni ngumu sana, kwani dioksidi ya sulfuri yenye sumu (SO 2) hutolewa wakati wa mwako.
Matumizi
Gesi asilia hutumiwa kama mafuta na kama malighafi kwa uzalishaji wa vitu anuwai na visivyo vya kawaida. Hydrojeni, asetilini na pombe ya methyl, formaldehyde na asidi ya asidi hupatikana kutoka methane. Gesi asilia hutumiwa kama mafuta katika mitambo ya umeme, katika mifumo ya boiler ya kupokanzwa maji ya majengo ya makazi na majengo ya viwanda, katika mlipuko wa tanuru na uzalishaji wa makaa ya wazi. Thamani ya gesi asilia kama mafuta pia iko katika ukweli kwamba ni mafuta ya madini rafiki. Wakati wa mwako wake, vitu visivyo na madhara huundwa ikilinganishwa na aina zingine za mafuta. Kwa hivyo, gesi asilia ni moja wapo ya vyanzo vikuu vya nishati katika shughuli za binadamu.
Katika tasnia ya kemikali, gesi asilia hutumiwa kama malighafi kwa utengenezaji wa dutu anuwai, kwa mfano, plastiki, mpira, pombe, asidi za kikaboni. Ilikuwa ni matumizi ya gesi asilia ambayo ilisaidia kuunganisha kemikali nyingi ambazo hazipo katika maumbile, kama polyethilini.
Makaa ya mawe
Makaa ya mawe - mwamba wa sedimentary, ambayo ni bidhaa ya kuoza kwa kina kwa mabaki ya mimea (ferns ya miti, farasi na limfu, na vile vile mazoezi ya kwanza ya mazoezi). Makaa ya mawe ya bitumini yanajumuisha vitu vya kikaboni na visivyo vya kawaida kama maji, amonia, sulfidi hidrojeni na makaa ya mawe.
Kupika - njia ya usindikaji wa makaa ya mawe, kuhesabu bila ufikiaji wa hewa. Kwa joto la karibu 1000 ° C, matokeo ya kupikia husababisha:
Maelezo mafupi
Mafuta ni kioevu kinachowaka mafuta na maalum
harufu, kawaida hudhurungi na kijani kibichi au tinge nyingine,
wakati mwingine karibu nyeusi, mara chache sana haina rangi.
Gesi za petroli za asili na zinazohusiana.
Gesi asilia ni mchanganyiko wa gesi, sehemu kuu ambayo ni methane, iliyobaki ni sehemu ya ethane, propane, butane, na uchafu kidogo - nitrojeni, kaboni monoksaidi (IV), sulfidi hidrojeni na mvuke wa maji. 90% yake hutumiwa kama mafuta, 10% iliyobaki hutumiwa kama malighafi kwa tasnia ya kemikali: kupata haidrojeni, ethilini, asetilini, masizi, plastiki anuwai, dawa, n.k.
Gesi ya mafuta ya petroli inayohusiana pia ni gesi asilia, lakini hufanyika pamoja na mafuta - iko juu ya mafuta au kufutwa ndani yake chini ya shinikizo. Gesi inayohusiana ina 30-50% ya methane, iliyobaki ni homologues yake: ethane, propane, butane na hydrocarbon zingine. Kwa kuongeza, ina uchafu sawa na wa gesi asilia.
Sehemu tatu za gesi inayohusiana:
Petroli ya gesi; imeongezwa kwa petroli ili kuboresha injini kuanza;
Mchanganyiko wa Propani-butane; kutumika kama mafuta ya nyumbani;
Gesi kavu; hutumiwa kupata asetelene, haidrojeni, ethilini na vitu vingine, ambayo rubbers, plastiki, alkoholi, asidi za kikaboni hutengenezwa.
Mafuta.
Mafuta ni ya manjano au hudhurungi kwa kioevu chenye mafuta na harufu ya tabia. Ni nyepesi kuliko maji na haiwezi kuyeyuka ndani yake. Mafuta ni mchanganyiko wa karibu hydrocarboni 150 zilizochanganywa na vitu vingine, kwa hivyo haina kiwango maalum cha kuchemsha.
90% ya mafuta yaliyotengenezwa hutumiwa kama malisho kwa uzalishaji wa mafuta anuwai na vilainishi. Wakati huo huo, mafuta ni malighafi muhimu kwa tasnia ya kemikali.
Ninaita mafuta yasiyosafishwa yaliyotolewa kutoka matumbo ya dunia. Mafuta yasiyosafishwa hayatumiki, yanasindika. Mafuta yasiyosafishwa hutakaswa kutoka kwa gesi, maji na uchafu wa mitambo, na kisha hutiwa kwa kunereka kwa sehemu.
Kunereka ni mchakato wa kutenganisha mchanganyiko katika sehemu za kibinafsi, au vipande, kulingana na tofauti katika sehemu zao za kuchemsha.
Wakati wa kunereka kwa mafuta, sehemu kadhaa za bidhaa za mafuta zimetengwa:
Sehemu ya gesi (tboil \u003d 40 ° C) ina alkanes ya kawaida na matawi CH4 - C4H10;
Sehemu ya petroli (tboil \u003d 40 - 200 ° C) ina hidrokaboni C 5 H 12 - C 11 H 24; wakati wa kunereka mara kwa mara, bidhaa nyepesi za mafuta hutolewa kutoka kwa mchanganyiko, ikichemka katika safu za joto la chini: ether ya petroli, anga na petroli;
Sehemu ya naphtha (petroli nzito, bp \u003d 150 - 250 ° C), ina hydrocarbon za muundo C 8 H 18 - C 14 H 30, hutumiwa kama mafuta kwa matrekta, injini za dizeli, malori;
Sehemu ya mafuta ya taa (tboil \u003d 180 - 300 ° C) ni pamoja na hidrokaboni za muundo C 12 H 26 - C 18 H 38; hutumiwa kama mafuta kwa ndege za ndege, makombora;
Mafuta ya gesi (bp \u003d 270 - 350 ° C) hutumiwa kama mafuta ya dizeli na hupasuka kwa kiwango kikubwa.
Baada ya kutenganisha sehemu, chembechembe nyeusi ya viscous inabaki - mafuta ya mafuta. Mafuta ya dizeli, mafuta ya petroli, mafuta ya taa hutengwa na mafuta ya mafuta. Kilichobaki cha kunereka kwa mafuta ya mafuta ni lami, hutumiwa katika utengenezaji wa vifaa vya ujenzi wa barabara.
Kusafisha mafuta ya sekondari kunategemea michakato ya kemikali:
Kupasuka ni kugawanyika kwa molekuli kubwa za hydrocarbon kuwa ndogo. Tofautisha kati ya ngozi ya mafuta na kichocheo, ambayo ni kawaida zaidi leo.
Kubadilisha (kunukia) ni ubadilishaji wa alkanes na cycloalkanes kuwa misombo yenye kunukia. Utaratibu huu unafanywa na inapokanzwa petroli kwa shinikizo iliyoinuliwa mbele ya kichocheo. Marekebisho hutumiwa kupata hidrokaboni yenye kunukia kutoka kwa sehemu za petroli.
Pyrolysis ya bidhaa za mafuta ya petroli hufanywa na inapokanzwa bidhaa za mafuta ya petroli hadi joto la 650 - 800 ° C, bidhaa kuu za athari ni gesi ya gesi na gesi yenye harufu nzuri.
Mafuta ni malighafi kwa uzalishaji wa mafuta sio tu, bali pia vitu vingi vya kikaboni.
Makaa ya mawe.
Makaa ya mawe ya bitumini pia ni chanzo cha nishati na malighafi muhimu ya kemikali. Utungaji wa makaa ya mawe ina vitu vyenye kikaboni, pamoja na maji, madini, ambayo huunda majivu wakati wa kuchomwa.
Moja ya aina ya usindikaji wa makaa ya mawe ni kupika - mchakato wa kupokanzwa makaa ya mawe hadi joto la 1000 ° C bila ufikiaji wa hewa. Kupikia makaa ya mawe hufanywa katika oveni za coke. Coke imeundwa na kaboni safi safi. Inatumika kama wakala wa kupunguza katika uzalishaji wa tanuru ya chuma cha nguruwe kwenye mimea ya metallurgiska.
Volatiles wakati wa lami ya kuyeyusha makaa ya mawe (ina vitu vingi tofauti vya kikaboni, nyingi ni za kunukia), maji ya amonia (ina amonia, chumvi za amonia) na gesi ya coke ya oveni (ina amonia, benzini, hidrojeni, methane, kaboni monoksaidi (II), ethilini. , nitrojeni na vitu vingine).