Көмірсуттектердің табиғи қорлары

Алғашқы теориялар, олардың принциптері қарастырылды анықтайтын көмірсуттектердің табиғи қорлары, әдетте шектелді негізінен мәселе туралы орындарында оның топталуы. Алайда, соңғы 20 жыл ішінде анық болды бұл сұраққа жауап беру үшін қажет түсіну үшін, неге, қашан және қандай мөлшерде болды білім беру, мұнай немесе басқа да бассейнінде, сондай-ақ түсіну және орнату нәтижесінде қандай процестер ол туды, мигрировала және накапливалась. Бұл мәліметтер мүлдем қажет нәтижелілігін арттыру үшін барлау мұнай.

Білім көмірсутекті пайдалы қазбаларды, қазіргі воззрениям, сахнаның нәтижесінде ағу күрделі реттілігі геохимиялық процестерді (суретті қараңыз). 1) ішіндегі бастапқы газонефтеродных тау жыныстары. Осы процестерге құрамдас бөліктері әр түрлі биологиялық жүйелер (заттардың табиғи шығу тегі) превращались » көмірсутектер және аз дәрежеде полярлы қосылыстар әртүрлі термодинамической тұрақтылығы — нәтижесінде тұндыру заттардың табиғи шығу тегі және оларды кейіннен перекрывания осадочными тұқымдары, әсерінен, жоғары температураның және жоғары қысымды жер үсті қабаттарындағы жер қыртысының. Алғашқы көші-қон сұйық және газ тәрізді өнімдердің бастапқы газонефтеродного қабатының және кейіннен олардың қайталама көші-қон арқылы тірек көкжиегі, жылжулар және т. п) кеуекті нефтенасыщенные тау жыныстары әкеледі шоғырлар көмірсутек материалдарының, одан әрі көші-қон, олардың алдын запиранием шоғырлар арасындағы непористыми тау жыныстарының қабаттары.

«Сығындысынан органикалық зат шөгінді тау жыныстарының биогенного шығарылған қандай да бір қосылыстары осындай химиялық құрылымы қандай бар қосылыстар өндірілетін мұнай. Үшін геохимия жоқ аса маңызды кейбір мұндай қосылыстар болып саналады «биологиялық және тегтелген» («химиялық қазбаларға»). Мұндай көмірсутектер ортақ қосылыстарымен кездесіп тұрады биологиялық жүйелерде (мысалы, липидті құрамы арқылы липидпен, пигментті және метаболитами), олардың болды білім беру, мұнай. Бұл қосылыстар ғана емес көрсетеді биогенді шығу тегі табиғи көмірсутектер, бірақ алуға мүмкіндік береді өте маңызды туралы ақпаратты газонефтеносных тау-кен жыныстарында, сондай-ақ жетілу сипаты мен шығу тегіне, көші-қон және биоразложения әкеп соққан білімі нақты газ кен және мұнай.

Көмірсутектер — қосылыстар, олар тек атомдар көміртек және сутек. Көмірсутектер бөледі циклдік (карбоциклические қосылыстар) және ациклдық. Циклическими (карбоциклическими) деп атайды қосылыстар құрамына бір немесе одан да көп циклдар тұрған тек атомынан (айырмашылығы гетероциклді қосылыстар, құрамында гетероатомы — азот, күкірт, оттегі және т. б.). Карбоциклические қосылыстар, өз кезегінде, бөледі, хош иісті және неароматические (алициклические) қосылыстар. — Ациклическим, көмірсутектер жатады органикалық қосылыстар, көміртегі қаңқасы молекулалардың олардың білдіреді незамкнутые тізбектері. Бұл тізбектің құрылуы мүмкін бір байланыстары бар (ал-каны) қамтуы тиіс бір қосарлап байланыс (алкены), екі немесе бірнеше қос байланыстары (диены немесе полиены), бір үш байланыс (алкиндер). Өздеріңіз білесіздер, көміртекті тізбектің бір бөлігі болып табылады және көптеген органикалық заттар. Осылайша, зерттеу көмірсутектер ерекше маңызға ие болады, себебі бұл қосылыстар болып табылады құрылымдық негізі басқа сынып, органикалық қосылыстар. Сонымен қатар, көмірсутектер, әсіресе алканы, — бұл негізгі органикалық қосылыстардың табиғи көздері мен негізі ең маңызды өнеркәсіптік және зертханалық синтезов (1-схема).

Өздеріңіз білесіздер, бұл көмірсутектер болып табылады маңызды түрі-химия өнеркәсібі үшін шикізат. Өз кезегінде, көмірсутектер жеткілікті табиғатта кеңінен таралған және бөлінуі мүмкін әр түрлі табиғи көздері: мұнай, ілеспе мұнай және табиғи газ, тас көмір. Қарастырайық олардың жан-жақты.

Мұнай — табиғи күрделі қоспасы көмірсутектер, негізінен алканов сызықтық және разветвленного құрылыстар, құрамында молекулах 5-тен 50 атомынан басқа органикалық заттармен. Оның құрамы айтарлықтай тәуелді орындар, оның өндіру (кен орындары), ол мүмкін, басқа алканов, қамтуы циклоалканы және хош иісті көмірсутектер.

Газ тәріздес және қатты мұнай компоненттері еруі оның сұйық құрайтын, бұл айқындайды оның агрегаттық жай-күйі. Мұнай — майлы сұйықтық қара (қоңыр дейін қара) түсті, өзіне тән иісі бар, нерастворимая суда. Оның тығыздығы аз, су, сондықтан ережелеріне бағынбай, оған мұнай растекается бойынша бетінің кедергі растворению оттегі және басқа да газдар ауаның суда. Әлбетте, бұл, ережелеріне бағынбай табиғи су қоймалары, мұнай тудырады қаза микроорганизмдер мен жануарлар келтіріп, экологиялық апаттарға және тіпті апаттар. Бар бактериялар қабілетті пайдалануға компоненттері ретінде мұнайды, тамақ преобразуя оны зиянсыз өнімдер өзінің тіршілік. Түсінікті, дәл пайдалану дақылдар осы бактериялардың ең экологиялық қауіпсіз және перспективалық күрес жолын қоршаған ортаның ластануы мұнаймен процесінде өндіру, тасымалдау және қайта өңдеу.

Табиғатта мұнай және ілеспе мұнай газы, сөйлеу туралы өрбімек төмен толтырады қуысы, жер қойнауының. Таныстырған өзіңмен қоспасы әр түрлі заттар, мұнай тұрақты қайнау температурасы. Әрине, оның әр компоненті сақтайды қоспалар өздерінің жеке физикалық қасиеттері және бөлуге мүмкіндік береді мұнай, оның құрамы. Бұл үшін оны тазартады, механикалық қоспалардан, құрамында күкірті бар қосылыстар жатады деп аталатын фракционной айыру, немесе ректификациялау. Фракциялық айдау — физикалық тәсілі бөліну қоспа компоненттерінің әртүрлі температура қайнау.

Жұп кезінде пайда болатын кипении заттар қоспасы туындысымен астам легкокипящим (т. е. бар неғұрлым төмен температурасы) компоненті. Бұл жұп жинайды, конденсируют (температураға дейін салқындатылады, қайнау температурасынан төмен) және тағы да қайнауға дейін жеткізеді. Бұл жағдайда түзілетін жұп, одан байытылған легкокипящим зат. Бірнеше рет қайталайды) осы цикл қол жеткізуге болады іс жүзінде толық бөлу заттар қамтылған қоспалар. «Ректификационную лекке түседі, мұнай, жаздыгүні» құбырлы пеш температурасына дейін 320-350 °С Ректификационная колонна бар көлденең қалқалар тесіктері бар — деп аталатын тәрелкелер, онда конденсациясы фракцияларын мұнай. Жоғары скапливаются легкокипящие фракция төменгі — высококипящие. Процесінде ректификациялау мұнай бөліседі, келесі фракциясы: • ректификациялық газдар қоспасы төмен молекулярлы көмірсутектерді, негізінен, пропан мен бутан, қайнау температурасы 40 °С дейін; • газолиновую фракциясы (бензин) — көмірсутектер құрамы С5Н12-ден С11Н24 (қайнау температурасы 40-200 °С); аса жұқа бөлу осы фракциясының алады газолин (петролейный эфир 40-70 °С) және бензин (70-120 °С); • лигроиновую фракция — көмірсутектер құрамы С8Н18 ден С14Н30 (қайнау температурасы 150-250 °С); • керосиновую фракция — көмірсутектер құрамы С12Н26 ден С18Н38 (қайнау температурасы 180-300 °С); • дизель отыны — көмірсутектер құрамы С13Н28 дейін С19Н36 (қайнау температурасы 200-350 °С). Қалдық мұнай айдау мазут — — құрамында көмірсутектер саны атомынан 18-ден 50-ге дейін.

Айырумен кезінде төмендетілген қысымда бірі мазут алады соляровое майы (С18Н28—С25Н52), жағар май (С28Н58—С38Н78), вазелин және парафин — жеңіл балқитын қоспалар қатты көмірсутектер. Қатты қалдық мазут айдау қалдықтары — гудрон және оны қайта өңдеу өнімдері — табиғи битум және асфальт жасау үшін пайдаланады жол төсемдерінің. Нәтижесінде алынған ректификациялау мұнай өнімдері жатады химиялық өңдеу қамтитын бірқатар күрделі үдерістерді. Олардың бірі — мұнай өнімдерін крекинг. Өздеріңіз білесіздер, бұл мазут ортақ компоненттеріне кезінде төмендетілген қысым. Бұл кезде атмосфералық қысым және оны құрайтын бастайды разлагаться, жетіп қайнау температурасын.

Дәл осы негізінде жатыр крекинг. Крекинг— термиялық ыдырауы мұнай өнімдерін әкеліп соғатын білімі көмірсутектер азырақ санымен атомдар көміртек молекуласындағы. Оның бірнеше түрі крекинг: термиялық, каталитикалық крекинг, крекинг жоғары қысымды қалпына келтіру крекинг. Термиялық крекинг жасалады расщеплении молекулалардың көмірсутектер ұзын көміртегі тізбекті қысқа әсерінен, жоғары температураның (470-550 °С). Процесінде осы ыдырату қатар алканами құрылады алкены.

Әдеттегі термическом крекинге құрылады көп төмен газ тәрізді көмірсутектерді, оны алу үшін шикізат ретінде спирттер, карбоновых қышқылдар, жоғары молекулалық қосылыстар (мысалы, полиэтилен).
Каталитикалық крекинг жүреді қатысуымен катализаторлар ретінде оларды пайдаланады, табиғи алюмосиликаттар құрамын яА1203″ т8Ю2-

Жүзеге асыру крекинг катализаторларды қолдана отырып, құруға алып көмірсутектер бар тармақталған немесе тұйықталған тізбегі атомдар көміртек молекуласындағы. Мазмұны көмірсутектер мұндай құрылыстың моторном отынмен айтарлықтай арттырады оның сапасы, бірінші кезекте детонационную төзімділігі — октандық бензин.

Крекинг мұнай өнімдері ағады, жоғары температурада, сондықтан жиі құрылады нагар (күйе), загрязняющий беті катализатор күрт төмендетеді, оның белсенділігі.

Бетін тазалау катализатор күйе — оның регенерациясы негізгі шарты, практикалық жүзеге асыру каталитикалық крекинг. Ең қарапайым және арзан тәсілі катализатордың болып табылады, оны күйдіру кезінде жүреді тотығу күйіктерден ауа оттегімен. Газ тәрізді тотығу өнімдері (негізінен көмір қышқыл және күкіртті газдарды) жойылады бетінен катализатор.

Каталитикалық крекинг — гетерогендік процесс, оған қатты (катализатор) және газ тәріздес (жұп көмірсутектер) заттар. Әлбетте, бұл катализаторды регенерациялау — өзара іс-қимыл қатты күйе ауаның оттегісімен — сондай-ақ, гетерогендік процесс.

Гетерогенді реакциялар (газ — қатты зат) ағады жылдам ұлғайған кезде бетінің қатты заттар. Сондықтан катализатор уатады, ал оның жаңаруын және крекинг көмірсутектер жүргізеді «қайнау қабатында», знакомом сізге күкірт қышқылын өндіру.

Үшін шикізат крекинг, мысалы газойль түседі реактор конустық нысаны. Төменгі бөлігі реактор бар төменгі диаметрі, сондықтан ағынның жылдамдығы бу шикізат өте жоғары болады. Қозғалыстағы үлкен жылдамдықпен газ қамтиды бөлшектер катализатор алып кетеді олардың жоғарғы бөлігі реактор, онда ұлғаюына байланысты оның диаметрін ағынның жылдамдығы төмендейді. Ауырлық күшінің әсерімен катализатор бөлшектер құлайтын төменгі, узкую бөлігі реактор, қайдан жаңадан жоғарыға шығарылады. Осылайша, әрбір крупинка катализаторды үнемі қозғалыста және барлық жағынан омывается газ түрдегі реагент.

Кейбір астық катализатор түседі сыртқы неғұрлым кең бөлігі реактор, армысың кедергісінің газ ағыны түсіріледі төменгі бөлігі, онда подхватываются ағынымен газ және уносятся » регенератор. Онда сондай-ақ, «режимінде кипящего қабатын» жүреді күйдіру катализатор және қайтару, оны реактор.

Осылайша, катализатор айналатын арасындағы реактордан және регенератором, ал газ тәрізді крекинг өнімдері және күйдіру жойылады.

Пайдалану катализаторлар крекинг мүмкіндік береді бірнеше арттыру реакция жылдамдығын азайтып, оның температурасын арттыру, азық-түліктердің сапасы крекинг.

Алынған көмірсутектер бензин фракциясы негізінен бар сызықтық құрылымы, цриводит — төмен детонационной тұрақтылығын алынған бензин.

Ұғым «детонационная тұрақтылығы» біз қарастырамыз кейінірек, әзірге Айтарлықтай көп детонационной тұрақтылыққа ие көмірсутектер с молекулалар разветвленного құрылыстар. Үлесін изомерных көмірсутектер разветвленного құрылыстар қоспасын кезінде түзілетін, крекинге болады, сіздің қызмет көрсету тағамдар қосу жүйесіне катализаторлар изомерлеу.

Мұнай кен орнын қамтиды, әдетте, үлкен шоғыры деп аталатын ілеспе мұнай газын, ол жиналады үстінен мұнаймен жер қыртысының ішінара ериді онда қысыммен вышележащих жыныстар. Ретінде және мұнай, ілеспе мұнай газы болып табылады бағалы табиғи көзі-көмірсутегі. Оның құрамында негізінен алканы, молекулах олардың 1-ден 6 атомынан. Әлбетте, бұл құрамы бойынша ілеспе мұнай газы айтарлықтай кедей мұнай. Алайда, бұған қарамастан, ол сондай-ақ кеңінен қолданылады және отын ретінде және шикізат ретінде химия өнеркәсібі үшін. Тағы бірнеше ондаған жылдар бұрын көптеген кен мұнай ілеспе мұнай газы сжигали ретінде бесполезное қосымша мұнай. Қазіргі уақытта, мысалы, в Сургуте, бай мұнай қоймасының Ресей, әзірлейді ең арзанын әлемдегі электр энергиясын пайдалана отырып, отын ретінде ілеспе мұнай газы.

Жоғарыда айтылғандай, ілеспе мұнай газы салыстырғанда табиғи аса бай құрамы бойынша әртүрлі көмірсутегімен. Бөлісе отырып, оларды фракциясының алады:

• газды бензин — легколетучую қоспасы, тұратын негізінен лентана және гексана;

• пропан-бутановую қоспасы тұратын, анық атауынан, пропан және бутан және оңай переходящую сұйық күйге арттыру кезінде қысым;

• құрғақ газ қоспасы бар, негізінен, метан және этан.

Газды бензин бола отырып, қоспасымен ұшпа компоненттерін аздаған молекулалық массасы, жақсы буланып, тіпті төмен температураларда. Бұл пайдалануға мүмкіндік береді газды бензин отын ретінде іштен жанатын қозғалтқыштарға арналған Қиыр Солтүстікте және қосымша — моторному отынға, облегчающую қозғалтқыштарды іске қосу қысқы жағдайларда.

Пропан-бутан қоспасы түріндегі сұйытылған газ ретінде қолданылады және тұрмыстық отын (таныс сізге газ баллондарды беру және толтыру үшін зажигалок. Біртіндеп ауыстыру және автомобиль көлігі сұйытылған газ — негізгі жолдарын еңсеру жаһандық отын дағдарыс, экологиялық мәселелерді шешу.

Құрғақ газ, жақын құрамы бойынша — табиғи, сондай-ақ кеңінен ретінде пайдаланылады отын.

Алайда, қолдану ілеспе мұнайлы газды және оның құрамдас отын ретінде ғана емес, ең перспективалы жолы.

Айтарлықтай неғұрлым тиімді пайдалану компоненттері ілеспе мұнай газын шикізат ретінде химиялық өндіріс үшін. Бірі алканов құрамына кіретін ілеспе мұнай газын алады, сутегі, ацетилен, шектелмеген және хош иісті көмірсутектер және олардың туындылары.

Газ тәрізді көмірсутектер ғана емес еріп мұнай жер қыртысында, бірақ құруға дербес жиналуы — кен табиғи газ.

Табиғи газ қоспасы газ тәрізді шекті көмірсутектердің аздаған молекулалық массасы. Негізгі компоненті табиғи газ болып табылады метан үлесі байланысты кен орнын құрайды 75-тен 99% көлемі бойынша. Сонымен метанның құрамы табиғи газ кіреді этан, пропан, бутан және изобутан, сондай-ақ азот және көмір қышқыл газы.

Және ілеспе мұнай, табиғи газ пайдаланылады және отын ретінде және шикізат ретінде алу үшін әр түрлі органикалық және бейорганикалық заттар. Өздеріңіз білесіздер, бұл метан, негізгі компоненті табиғи газды алады, сутегі, ацетилен және метил спирті, формальдегид және муравьиную қышқылы, көптеген басқа да органикалық заттар. Отын ретінде табиғи газды пайдаланатын электр станцияларында, қазандықтарда жүйелерінде жылыту тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттардың, домна және мартеновском өндірістерде. Чиркая спичкой және жанғанда газ асүй газ плита үйінің, сіз «запускаете» тізбекті реакция тотығу алканов құрамына кіретін табиғи газ. Басқа , мұнай, табиғи және ілеспе мұнай газдары, табиғи көзі-көмірсутегі тас көмір болып табылады. 0н құрады қуатты қабаттарға жер, жер қойнауы, оның барланған қоры едәуір асатын мұнай қоры. Ретінде және мұнай, тас көмір құрамында үлкен саны әр түрлі органикалық заттар. Басқа органикалық, оның құрамына кіреді және органикалық емес заттар, мысалы су, аммиак, күкіртті сутек және, әрине, өзі көміртек — көмір. Негізгі тәсілдерінің бірі қайта өңдеу тас көмір болып табылады кокстау — қыздыру ауаның қол жоқ. Нәтижесінде, кокстеу, ол жүргізеді, температурасы 1000 °С-құралады:

• кокс газ құрамына сутегі, метан, Улы және көмірқышқыл газы, қоспалар аммиак, азот және басқа да газдар;
• каменноугольная шайыр қамтитын бірнеше жүздеген рет-Жеке органикалық заттар, оның ішінде бензол және оның гомологтары, фенол және хош иісті спирттер, нафталин, түрлі гетероциклді қосылыстар;
• надсмолъная, немесе аммиакты су қамтитын, анық атауынан, еріген аммиак, сондай-ақ, фенол, күкіртті сутегі және басқа да заттар;
• кокс — қатты қалдық кокстеу, іс жүзінде таза көміртек.

Кокс пайдаланылады шойын мен болат өндіру, аммиак өндірісінде азот және аралас тыңайтқыштар, мәні органикалық өнімдер кокстеу асыра бағалау қиын.

Осылайша, ілеспе мұнай және табиғи газ, тас көмір ғана емес, құнды көздері көмірсутектер, бірақ бірегей қойма орны толмайтын табиғи ресурстарды ұқыпты және ақылға қонымды пайдалану — қажетті шарты прогрессивті адамзат қоғамының дамуы.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.