Naturlige kilder til hydrokarboner. Naturlige kilder til hydrokarboner – Kunnskapshypermarked

Leksjonens mål:

Pedagogisk:

Utvikle elevenes kognitive aktivitet.
Å gjøre studentene kjent med naturlige kilder til hydrokarboner: olje, naturgass, kull, deres sammensetning og prosesseringsmetoder.
Å studere de viktigste forekomstene av disse ressursene globalt og i Russland.
Vis deres betydning i den nasjonale økonomien.
Vurder beskyttelsesproblemer miljø.

Pedagogisk:

Dyrke interesse for å studere emnet, innpode talekultur i kjemitimer.

Pedagogisk:

Utvikle oppmerksomhet, observasjon, lytteferdigheter og trekke konklusjoner.

Pedagogiske metoder og teknikker:

Perseptuell tilnærming.
Gnostisk tilnærming.
Kybernetisk tilnærming.

Utstyr: Interaktiv tavle, multimedia, elektroniske lærebøker MarSTU, Internett, samlinger "Olje og de viktigste produktene fra behandlingen", "Kull og de viktigste produktene fra behandlingen".

I løpet av timene

JEG. Organisering av tid.

Jeg introduserer hensikten og målene med denne leksjonen.

II. Hoveddel.

De viktigste naturlige kildene til hydrokarboner er: olje, kull, naturlige og tilhørende petroleumsgasser.

Olje - "svart gull" (Jeg introduserer elevene til opprinnelsen til olje, hovedreserver, produksjon, sammensetning av olje, fysiske egenskaper, petroleumsprodukter).

Under rektifiseringsprosessen deles olje inn i følgende fraksjoner:

Jeg viser prøver av fraksjoner fra samlingen (demonstrasjon ledsaget av forklaring).

Destillasjonsgasser– en blanding av lavmolekylære hydrokarboner, hovedsakelig propan og butan, med en koketemperatur på opptil 40 °C,
Bensinfraksjon (bensin)– HC-sammensetning C 5 H 12 til C 11 H 24 (kokepunkt 40-200°C, med en finere separasjon av denne fraksjonen får man gass Olje(petroleumseter, 40-70°C) og bensin(70 - 120 °C),
Naftafraksjon– HC-sammensetning fra C 8 H 18 til C 14 H 30 (koketemperatur 150 - 250 °C),
Parafinfraksjon– HC-sammensetning fra C 12 H 26 til C 18 H 38 (koketemperatur 180 - 300 °C),
Diesel drivstoff– HC-sammensetning fra C 13 H 28 til C 19 H 36 (koketemperatur 200 - 350 °C)

Rester fra oljeraffinering – fyringsolje– inneholder hydrokarboner med antall karbonatomer fra 18 til 50. Destillasjon under redusert trykk fra fyringsolje gir sololje(C 18 H 28 – C 25 H 52), smøreoljer(C 28 H 58 – C 38 H 78), petrolatum Og parafin– lavtsmeltende blandinger av faste hydrokarboner. Fast rest fra brennoljedestillasjon – tjære og produkter fra behandlingen - bitumen Og asfalt brukes til å lage veidekker.

Produktene som oppnås som et resultat av oljerektifisering er gjenstand for kjemisk prosessering. En av dem er sprekker.

Cracking er termisk nedbrytning av petroleumsprodukter, som fører til dannelse av hydrokarboner med et mindre antall karbonatomer i molekylet. (Jeg bruker den elektroniske læreboken MarSTU, som snakker om typer sprekker).

Studentene sammenligner termisk og katalytisk cracking. (lysbilde nr. 16)

Termisk sprekkdannelse.

Nedbrytningen av hydrokarbonmolekyler skjer ved høyere temperatur (470-5500 C). Prosessen går sakte, hydrokarboner med en uforgrenet kjede av karbonatomer dannes. Bensin oppnådd som et resultat av termisk cracking, sammen med mettede hydrokarboner, inneholder mange umettede hydrokarboner. Derfor har denne bensinen større detonasjonsmotstand enn rett destillert bensin. Termisk sprukket bensin inneholder mange umettede hydrokarboner, som lett oksiderer og polymeriserer. Derfor er denne bensinen mindre stabil under lagring. Når det brenner, kan ulike deler av motoren bli tette.

Katalytisk sprekkdannelse.

Spaltningen av hydrokarbonmolekyler skjer i nærvær av katalysatorer og ved lavere temperatur (450-5000 C). Hovedfokus er på bensin. De prøver å få mer av det og alltid av bedre kvalitet. Katalytisk cracking dukket opp nettopp som et resultat av oljearbeidernes langsiktige, vedvarende kamp for å forbedre kvaliteten på bensin. Sammenlignet med termisk cracking går prosessen mye raskere, og ikke bare spaltningen av hydrokarbonmolekyler skjer, men også deres isomerisering, dvs. hydrokarboner med en forgrenet kjede av karbonatomer dannes. Katalytisk sprukket bensin er enda mer motstandsdyktig mot detonasjon enn termisk sprukket bensin.

Kull. (Jeg introduserer elevene til opprinnelsen kull, hovedreserver, produksjon, fysiske egenskaper, bearbeidede produkter).

Opprinnelse: (Jeg bruker den elektroniske læreboken til MarSTU, hvor de snakker om kullets opprinnelse).

Hovedreserver: (lysbilde nummer 18) På kartet viser jeg elevene de største kullforekomstene i Russland når det gjelder produksjonsvolum - disse er Tunguska-, Kuznetsk- og Pechora-bassengene.

Produksjon:(Jeg bruker MarSTU elektronisk lærebok, hvor de snakker om kulldrift).

Koksgass– som inkluderer H 2, CH 4, CO, CO 2, urenheter av NH 3, N 2 og andre gasser,
Kull tjære– inneholder flere hundre forskjellige organiske stoffer, inkludert benzen og dets homologer, fenol og aromatiske alkoholer, naftalen og ulike heterosykliske forbindelser,
Nadsmolnaya, eller ammoniakkvann– inneholder oppløst ammoniakk, samt fenol, hydrogensulfid og andre stoffer,
Cola– fast koksrester, nesten rent karbon.

Naturlige og petroleumsassosierte gasser. (Jeg introduserer studentene til hovedreservene, produksjon, sammensetning, bearbeidede produkter).

III. Generalisering.

I oppsummeringsdelen av leksjonen laget jeg en test ved hjelp av Turning Point-programmet. Elevene bevæpnet seg med fjernkontroller. Når et spørsmål vises på skjermen, velger de riktig svar ved å trykke på den aktuelle knappen.

1. Hovedkomponenter naturgass er:

Etan;
Propan;
Metan;
Butan.

2. Hvilken fraksjon av petroleumsdestillasjon inneholder fra 4 til 9 karbonatomer per molekyl?

nafta;
Gass Olje;
Bensin;
Parafin.

3. Hva er hensikten med å sprekke tunge petroleumsprodukter?

Metan produksjon;
Innhenting av bensinfraksjoner med høy detonasjonsmotstand;
Syntese gass produksjon;
Produserer hydrogen.

4. Hvilken prosess er ikke relatert til oljeraffinering?

koks;
Fraksjonert destillasjon;
Katalytisk cracking;
Termisk sprekkdannelse.

5. Hvilken av følgende hendelser er den farligste for akvatiske økosystemer?

Brudd på oljerørledningens tetthet;
Oljeutslipp som følge av en tankulykke;
Brudd på teknologi under dyp oljeproduksjon på land;
Transport av kull til sjøs.

6. Fra metan, som danner naturgass, får vi:

Syntesegass;
Etylen;
Acetylen;
Butadien.

7. Hvilke egenskaper skiller katalytisk cracking bensin fra rett destillert bensin?

Tilstedeværelse av alkener;
Tilstedeværelse av alkyner;
Tilstedeværelsen av hydrokarboner med en forgrenet kjede av karbonatomer;
Høy detonasjonsmotstand.

Testresultatet er umiddelbart synlig på skjermen.

Hjemmelekser:§ 10, eks.1 – 8

Litteratur:

L.Yu. Alikberova " Underholdende kjemi“. – M.: “AST-Press”, 1999.
O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov "Håndbok for kjemilærere, klasse 10." - M.: "Blik og K," 2001.
O.S. Gabrielyan, F.N. Maskaev, V.I. "Kemi 10. klasse."

Melding om emnet: " Naturlige kilder hydrokarboner"

Forberedt

Hydrokarboner

Hydrokarboner er forbindelser som kun består av karbon- og hydrogenatomer.

Hydrokarboner deles inn i sykliske (karbosykliske forbindelser) og asykliske.

d.). Karbosykliske forbindelser er på sin side delt inn i aromatiske og ikke-aromatiske (alicykliske) forbindelser.

Asykliske hydrokarboner inkluderer organiske forbindelser hvis karbonskjelettmolekyler er åpne kjeder.

Disse kjedene kan dannes av enkeltbindinger (alkaner СnН2n+2), inneholder en dobbeltbinding (alkener СnН2n), to eller flere dobbeltbindinger (diener eller polyener), en trippelbinding (alkyner СnН2n-2).

Som du vet er karbonkjeder en del av det meste av organisk materiale. Dermed får studiet av hydrokarboner spesiell betydning, siden disse forbindelsene er det strukturelle grunnlaget for andre klasser organiske forbindelser.

I tillegg er hydrokarboner, spesielt alkaner, de viktigste naturlige kildene til organiske forbindelser og grunnlaget for de viktigste industrielle og laboratoriesynteser.

Hydrokarboner er de viktigste råvarene for kjemisk industri. På sin side er hydrokarboner ganske utbredt i naturen og kan isoleres fra ulike naturlige kilder: olje, tilhørende petroleum og naturgass, kull.

La oss se nærmere på dem.

Olje er en naturlig kompleks blanding av hydrokarboner, hovedsakelig lineære og forgrenede alkaner, som inneholder fra 5 til 50 karbonatomer i molekyler, med andre organiske stoffer.

Sammensetningen avhenger betydelig av utvinningsstedet (avsetningen), i tillegg til alkaner, kan den inneholde cykloalkaner og aromatiske hydrokarboner;

De gassformige og faste komponentene i olje er oppløst i dens flytende komponenter, som bestemmer dens aggregeringstilstand. Olje er en oljeaktig væske av en mørk (brun til svart) farge med en karakteristisk lukt, uløselig i vann. Dens tetthet er mindre enn vann, derfor, når olje kommer inn i den, sprer den seg over overflaten, og forhindrer oppløsning av oksygen og andre luftgasser i vannet.

Det er åpenbart at når olje kommer inn i naturlige vannforekomster, forårsaker det død av mikroorganismer og dyr, noe som fører til miljøkatastrofer og til og med katastrofer. Det er bakterier som kan bruke oljekomponenter som mat, og konvertere den til ufarlige produkter av deres vitale aktivitet. Det er klart at bruk av kulturer av disse bakteriene er den mest miljøsikre og lovende måten å bekjempe miljøforurensning med olje under produksjon, transport og raffinering.

I naturen fyller olje og tilhørende petroleumsgass, som vil bli diskutert nedenfor, hulrommene i jordens indre. Representerer en blanding ulike stoffer, olje har ikke et konstant kokepunkt. Det er tydelig at hver av komponentene beholder sine individuelle egenskaper i blandingen. fysiske egenskaper, som gjør det mulig å separere olje i komponentene. For å gjøre dette renses den fra mekaniske urenheter og svovelholdige forbindelser og utsettes for såkalt fraksjonert destillasjon, eller rektifisering.

Fraksjonert destillasjon - fysisk metode skille en blanding av komponenter fra forskjellige temperaturer kokende.

Under rektifiseringsprosessen deles olje inn i følgende fraksjoner:

Rettingsgasser er en blanding av lavmolekylære hydrokarboner, hovedsakelig propan og butan, med et kokepunkt på opptil 40 ° C;

Bensinfraksjon (bensin) - hydrokarboner med sammensetning fra C5H12 til C11H24 (kokepunkt 40-200 ° C); med en finere separasjon av denne fraksjonen oppnås bensin (petroleumseter, 40-70 °C) og bensin (70-120 °C);

Naftafraksjon - hydrokarboner med sammensetning fra C8H18 til C14H30 (kokepunkt 150-250 °C);

Parafinfraksjon - hydrokarboner med sammensetning fra C12H26 til C18H38 (kokepunkt 180-300 °C);

Diesel - hydrokarboner med sammensetning fra C13H28 til C19H36 (kokepunkt 200-350 ° C).

Resten fra oljedestillasjon - fyringsolje - inneholder hydrokarboner med antall karbonatomer fra 18 til 50. Ved destillasjon under redusert trykk oppnås dieselolje (C18H28-C25H52), smøreoljer (C28H58-C38H78), vaselin og parafin fra fyringsolje - lavtsmeltende blandinger av faste hydrokarboner.

Den faste resten fra destillasjon av fyringsolje - tjære og produktene fra dens prosessering - bitumen og asfalt brukes til fremstilling av veioverflater.

Tilhørende petroleumsgass

Oljefelt inneholder som regel store ansamlinger av såkalt assosiert olje gass, som samler seg over olje i jordskorpen og løses delvis opp i den under trykket fra overliggende bergarter.

I likhet med olje er assosiert petroleumsgass en verdifull naturlig kilde til hydrokarboner. Den inneholder hovedsakelig alkaner, hvis molekyler inneholder fra 1 til 6 karbonatomer. Det er åpenbart at sammensetningen av tilhørende petroleumsgass er mye dårligere enn olje. Men til tross for dette er det også mye brukt både som drivstoff og som råstoff for den kjemiske industrien. For bare noen tiår siden, i de fleste oljefelt, ble tilhørende petroleumsgass brent som et ubrukelig supplement til olje.

For øyeblikket, for eksempel, i Surgut, den rikeste oljereserven i Russland, produseres den billigste elektrisiteten i verden ved å bruke tilhørende petroleumsgass som drivstoff.

Assosiert petroleumsgass, sammenlignet med naturgass, er rikere i sammensetning på forskjellige hydrokarboner. Ved å dele dem inn i brøker får vi:

Gassbensin er en svært flyktig blanding som hovedsakelig består av lentan og heksan;

En propan-butan-blanding som, som navnet tilsier, består av propan og butan og lett går over i flytende tilstand når trykket øker;

Tørrgass er en blanding som hovedsakelig inneholder metan og etan.

Gass bensin, er en blanding av flyktige komponenter med en liten molekylær vekt, fordamper godt selv kl lave temperaturer. Dette tillater bruk av bensin som drivstoff for motorer intern forbrenning i det fjerne nord og som tillegg til motordrivstoff, noe som gjør det enklere å starte motorer under vinterforhold.

En propan-butanblanding i form av flytende gass brukes som husholdningsdrivstoff (de kjente gassflaskene på din dacha) og til å fylle lightere.

Den gradvise overgangen av veitransport til flytende gass er en av hovedmåtene for å overvinne den globale drivstoffkrisen og løse miljøproblemer.

Tørr gass, nær naturgass i sammensetning, er også mye brukt som drivstoff.

Bruken av tilhørende petroleumsgass og dens komponenter som drivstoff er imidlertid langt fra den mest lovende måten å bruke den på.

Det er mye mer effektivt å bruke tilhørende petroleumsgasskomponenter som råstoff for kjemisk produksjon. Hydrogen, acetylen, umettede og aromatiske hydrokarboner og deres derivater er hentet fra alkaner som utgjør tilhørende petroleumsgass.

Gassformige hydrokarboner kan ikke bare følge med olje i jordskorpen, men også danne uavhengige ansamlinger - naturgassforekomster.

Naturgass

Naturgass er en blanding av gassformige mettede hydrokarboner med lav molekylvekt. Hovedkomponenten i naturgass er metan, hvor andelen, avhengig av felt, varierer fra 75 til 99 volumprosent.

I tillegg til metan inkluderer naturgass etan, propan, butan og isobutan, samt nitrogen og karbondioksid.

I likhet med tilhørende petroleum brukes naturgass både som drivstoff og som råstoff for produksjon av en rekke organiske og uorganiske stoffer.

Du vet allerede at metan, hovedkomponenten i naturgass, produserer hydrogen, acetylen og metylalkohol, formaldehyd og maursyre, mange andre organiske stoffer. Naturgass brukes som brensel i kraftverk, i kjelesystemer for vannoppvarming av boligbygg og industribygg, i masovn og åpen ildindustri.

Ved å slå en fyrstikk og tenne gass i kjøkkengasskomfyren til et byhus, "utløser" du en kjedereaksjon av oksidasjon av alkaner som utgjør naturgass.

Kull

I tillegg til olje, naturlige og tilhørende petroleumsgasser, er kull en naturlig kilde til hydrokarboner.

0n danner tykke lag i jordens tarmer, dens påviste reserver overstiger oljereservene betydelig. Som olje inneholder kull et stort nummer av ulike organiske stoffer.

I tillegg til økologisk inneholder den også uorganiske stoffer, slik som vann, ammoniakk, hydrogensulfid og selvfølgelig karbon i seg selv - kull. En av hovedmetodene for å behandle kull er koks - kalsinering uten lufttilgang. Som et resultat av forkoksing, som utføres ved en temperatur på omtrent 1000 °C, dannes følgende:

Koksovnsgass, som inneholder hydrogen, metan, karbondioksid og karbondioksid, blandinger av ammoniakk, nitrogen og andre gasser;
kulltjære som inneholder flere hundre ganger personlige organiske stoffer, inkludert benzen og dets homologer, fenol og aromatiske alkoholer, naftalen og forskjellige heterosykliske forbindelser;
suprasin, eller ammoniakkvann, som inneholder, som navnet tilsier, oppløst ammoniakk, samt fenol, hydrogensulfid og andre stoffer;
koks er en fast rest fra koks, nesten rent karbon.

Koks brukes til produksjon av jern og stål, ammoniakk brukes til produksjon av nitrogen og kombinert gjødsel, og betydningen av organiske koksprodukter kan vanskelig overvurderes.

Konklusjon: derfor er olje, tilhørende petroleum og naturgasser, kull ikke bare de mest verdifulle kildene til hydrokarboner, men også en del av et unikt lager av uerstattelige naturlige ressurser, hvis forsiktig og rimelig bruk - nødvendig tilstand progressiv utvikling av det menneskelige samfunn.

Naturlige kilder til hydrokarboner er fossilt brensel. De fleste organiske stoffer er hentet fra naturlige kilder. I prosessen med syntese av organiske forbindelser brukes naturlige og medfølgende gasser, hardt og brunt kull, olje, oljeskifer, torv og produkter av animalsk og planteopprinnelse som råvarer.

Hva er sammensetningen av naturgass

Den kvalitative sammensetningen av naturgass består av to grupper av komponenter: organiske og uorganiske.

Organiske komponenter inkluderer: metan - CH4; propan - C3H8; butan - C4H10; etan - C2H4; tyngre hydrokarboner med mer enn fem karbonatomer. Uorganiske komponenter inkluderer følgende tilkoblinger: hydrogen (i små mengder) - H2; karbondioksid - CO2; helium - Han; nitrogen - N2; hydrogensulfid - H2S.

Hva nøyaktig sammensetningen av en bestemt blanding vil være, avhenger av kilden, det vil si innskuddet. De samme grunnene forklarer de forskjellige fysisk-kjemiske egenskaper naturgass.

Kjemisk oppbygning
Hoveddelen av naturgass er metan (CH4) - opptil 98%. Naturgass kan også inneholde tyngre hydrokarboner:
* etan (C2H6),
* propan (C3H8),
* butan (C4H10)
- metanhomologer, samt andre ikke-hydrokarbonstoffer:
* hydrogen (H2),
* hydrogensulfid (H2S),
* karbondioksid (CO2),
* nitrogen (N2),
* helium (Han).

Naturgass er fargeløs og luktfri.

For å identifisere en lekkasje ved lukt, tilsettes en liten mengde merkaptaner, som har en sterk ubehagelig lukt, til gassen.

Hva er fordelene med naturgass fremfor andre typer drivstoff?

1. forenklet ekstraksjon (krever ikke kunstig pumping)

2. klar til bruk uten mellombehandling (destillasjon)

transport i både gassform og flytende tilstand.

4. minimale utslipp skadelige stoffer ved forbrenning.

5. bekvemmeligheten av å tilføre drivstoff i en allerede gassformig tilstand under forbrenningen (lavere kostnad for utstyr som bruker denne typen brensel)

reserver er mer omfattende enn andre drivstoff (lavere markedsverdi)

7. Bruk i store industrier Nasjonal økonomi enn andre typer drivstoff.

en tilstrekkelig mengde i dypet av Russland.

9. Utslipp av selve drivstoffet ved ulykker er mindre giftig for miljøet.

10. høy forbrenningstemperatur for bruk i teknologiske ordninger i den nasjonale økonomien, etc., etc.

Anvendelse i kjemisk industri

Det brukes til å produsere plast, alkohol, gummi og organiske syrer. Bare ved bruk av naturgass kan man syntetisere kjemikalier som rett og slett ikke finnes i naturen, for eksempel polyetylen.

metan brukes som råstoff for produksjon av acetylen, ammoniakk, metanol og hydrogencyanid. Samtidig er naturgass hovedråstoffbasen for produksjon av ammoniakk. Nesten tre fjerdedeler av all ammoniakk brukes til å produsere nitrogengjødsel.

Hydrogencyanid, hentet fra ammoniakk, sammen med acetylen fungerer som det første råmaterialet for produksjon av forskjellige syntetiske fibre. Acetylen kan brukes til å produsere ulike metallplater, som er mye brukt i industrien og hverdagen.

Det brukes også til å produsere acetatsilke.

Naturgass er en av de beste utsikten drivstoff som brukes til industrielle og husholdningsbehov. Verdien som drivstoff ligger også i det faktum at dette mineraldrivstoffet er ganske miljøvennlig. Når det brenner, vises mye mindre skadelige stoffer sammenlignet med andre typer drivstoff.

De viktigste petroleumsproduktene

Under raffineringsprosessen brukes petroleum til å produsere drivstoff (flytende og gass), smøreoljer og fett, løsemidler, individuelle hydrokarboner - etylen, propylen, metan, acetylen, benzen, toluen, xylo, etc., faste og halvfaste blandinger av hydrokarboner (parafin, vaselin, ceresin), petroleumsbitumen, kjønrøk (sot), petroleumssyrer og deres derivater.

Flytende drivstoff hentet fra oljeraffinering er delt inn i motordrivstoff og kjelebrensel.

Gassformig brensel inkluderer hydrokarbon flytende brenselgasser som brukes til kommunale tjenester. Dette er blandinger av propan og butan i forskjellige forhold.

Smøreoljer designet for å gi flytende smøring i ulike maskiner og mekanismer deles avhengig av bruksområdet i industri-, turbin-, kompressor-, transmisjons-, isolasjons- og motoroljer.

Fett er petroleumsoljer fortykket med såper, faste hydrokarboner og andre fortykningsmidler.

Individuelle hydrokarboner oppnådd fra prosessering av olje og petroleumsgasser tjener som råmateriale for produksjon av polymerer og organiske synteseprodukter.

Av disse er de viktigste de begrensende - metan, etan, propan, butan; umettet - etylen, propylen; aromatisk - benzen, toluen, xylener. Også produkter fra petroleumsraffinering er mettede hydrokarboner med høy molekylvekt (C16 og høyere) - parafiner, ceresiner, brukt i parfymeindustrien og som fortykningsmidler for fett.

Petroleumsbitumen, hentet fra tungoljerester ved oksidasjon, brukes til veibygging, til produksjon av takmaterialer, til fremstilling av asfaltlakk og trykkfarge, etc.

Et av hovedproduktene til oljeraffinering er motordrivstoff, som inkluderer luftfart og motorbensin.

Hva er de viktigste naturlige kildene til hydrokarboner du kjenner?

Naturlige kilder til hydrokarboner er fossilt brensel.

De fleste organiske stoffer er hentet fra naturlige kilder. I prosessen med syntese av organiske forbindelser brukes naturlige og medfølgende gasser, hardt og brunt kull, olje, oljeskifer, torv og produkter av animalsk og planteopprinnelse som råvarer.

12Neste ⇒

Svar på avsnitt 19

1. Hva er de viktigste naturlige kildene til hydrokarboner du kjenner?
Olje, naturgass, skifer, kull.

Hva er sammensetningen av naturgass? Pek på geografisk kart de viktigste forekomstene: a) naturgass; Kok opp; c) kull.

3. Hvilke fordeler har naturgass fremfor andre typer drivstoff? Til hvilke formål brukes naturgass i kjemisk industri?
Naturgass, sammenlignet med andre hydrokarbonerkilder, er den enkleste å produsere, transportere og behandle.

I den kjemiske industrien brukes naturgass som en kilde til lavmolekylære hydrokarboner.

4. Skriv reaksjonsligningene for fremstilling av: a) acetylen fra metan; b) kloroprengummi fra acetylen; c) karbontetraklorid fra metan.

5. Hvordan skiller assosierte petroleumsgasser seg fra naturgass?
Assosierte gasser er flyktige hydrokarboner oppløst i olje.

Deres isolasjon skjer ved destillasjon. I motsetning til naturgass, kan den isoleres på alle stadier av oljefeltutviklingen.

6. Beskriv hovedproduktene oppnådd fra tilhørende petroleumsgasser.
Hovedprodukter: metan, etan, propan, n-butan, pentan, isobutan, isopentan, n-heksan, n-heptan, heksan og heptan isomerer.

Nevn de viktigste petroleumsproduktene, angi deres sammensetning og bruksområde.

8. Hvilke smøreoljer brukes i produksjonen?
Motoroljer, transmisjons-, industri-, smøre- og kjøleemulsjoner for metallskjæremaskiner, etc.

Hvordan destilleres olje?

10. Hva er petroleumssprekking? Skriv en ligning for reaksjonene ved hydrokarbonspalting Og i denne prosessen.

Hvorfor er det mulig å oppnå ikke mer enn 20% bensin under direkte destillasjon av olje?
Fordi innholdet av bensinfraksjon i olje er begrenset.

12. Hvordan skiller termisk cracking seg fra katalytisk cracking? Gi karakteristikk av termisk og katalytisk cracking bensin.
Under termisk cracking er det nødvendig å varme reaktantene til høye temperaturer, med katalytisk - innføringen av en katalysator reduserer aktiveringsenergien til reaksjonen, noe som gjør det mulig å redusere reaksjonstemperaturen betydelig.

Hvordan kan du praktisk talt skille sprukket bensin fra rett destillert bensin?
Cracking bensin har et høyere oktantall sammenlignet med rett destillert bensin, dvs. er mer detonasjonsbestandig og anbefales for bruk i forbrenningsmotorer.

14. Hva er oljearomatisering? Skriv reaksjonsligninger som forklarer denne prosessen.

Hva er hovedproduktene fra kokskull?
Naftalen, antracen, fenantren, fenoler og kulloljer.

16. Hvordan får man koks og hvor brukes den?
Cola er et solid porøst produkt grå, oppnådd av kokosnøttkull ved temperaturer på 950-1100°C uten tilgang til oksygen.

Det brukes til å smelte støpejern, som et røykfritt drivstoff, et reduksjonsmiddel jernmalm, desintegreringsmiddel for batchmaterialer.

17. Hva er hovedproduktene mottatt:
a) fra kulltjære; b) fra tjærevann; c) fra koksovnsgass? Hvor brukes de? Hvilke organiske stoffer kan fås fra koksovnsgass?
a) benzen, toluen, naftalen – kjemisk industri
b) ammoniakk, fenoler, organiske syrer – kjemisk industri
c) hydrogen, metan, etylen - brensel.

Husk alle de viktigste måtene å få aromatiske hydrokarboner. Hva er forskjellene mellom metodene for å produsere aromatiske hydrokarboner fra produktene av kokskull og olje? Skriv likningene for de tilsvarende reaksjonene.
De er forskjellige i produksjonsmetodene: primæroljeraffinering er basert på forskjellen i de fysiske egenskapene til forskjellige fraksjoner, og koks er kun basert på kjemiske egenskaper kull.

Forklar hvordan man i prosessen med å løse energiproblemer i landet vil forbedre måtene å behandle og bruke naturlige hydrokarbonressurser på.
Søk etter nye energikilder, optimalisering av oljeproduksjon og raffineringsprosesser, utvikling av nye katalysatorer for å redusere kostnadene for hele produksjonen, etc.

20. Hva er utsiktene for å motta flytende drivstoff fra kull?
I fremtiden er det mulig å produsere flytende drivstoff fra kull, forutsatt at kostnadene ved produksjonen reduseres.

Oppgave 1.

Det er kjent at gassen inneholder volumfraksjoner 0,9 metan, 0,05 etan, 0,03 propan, 0,02 nitrogen. Hvor mye luft vil være nødvendig for å brenne 1 m3 av denne gassen under normale forhold?

Oppgave 2.

Hvor mye luft (nr.) trengs for å forbrenne 1 kg heptan?

Oppgave 3. Regn ut hvilket volum (i l) og hvilken masse (i kg) karbonmonoksid (IV) som vil oppnås ved forbrenning av 5 mol oktan (nr.).

De viktigste kildene til hydrokarboner på planeten vår er naturgass, olje Og kull. De mest stabile hydrokarboner, mettede og aromatiske, har overlevd millioner av år med bevaring i jordens tarm.

Naturgass består hovedsakelig av metan med blandinger av andre gassformige alkaner, nitrogen, karbondioksid og noen andre gasser; kull inneholder hovedsakelig polysykliske aromatiske hydrokarboner.

Olje, i motsetning til naturgass og kull, inneholder en hel rekke komponenter:

Andre stoffer er også tilstede i olje: heteroatomiske organiske forbindelser (inneholder svovel, nitrogen, oksygen og andre elementer), vann med salter oppløst i det, faste partikler av andre bergarter og andre urenheter.

Interessant å vite Hydrokarboner finnes også i verdensrommet, inkludert på andre planeter.

Metan utgjør for eksempel en betydelig del av Uranus atmosfære og er ansvarlig for dens lys turkise farge observert gjennom et teleskop. Atmosfæren til Titan største satellitt Saturn, består hovedsakelig av nitrogen, men inneholder også hydrokarboner metan, etan, propan, etyn, propyn, butadiin og deres derivater; noen ganger regner det metan der, og hydrokarbonelver renner inn i hydrokarbonsjøer på overflaten av Titan.

Tilstedeværelsen av umettede hydrokarboner, sammen med mettet og molekylært hydrogen, skyldes effekten av solstråling.

Mendeleev eier uttrykket: "Å brenne olje er det samme som å varme en ovn med sedler." Takket være fremveksten og utviklingen av oljeraffineringsteknologier, ble det på 1900-tallet fra et vanlig drivstoff til det mest verdifulle kilde til råvarer for kjemisk industri.

Petroleumsprodukter brukes i dag i nesten alle næringer.

Primær oljeraffinering er forberedelse det vil si rensing av olje fra uorganiske urenheter og petroleumsgass oppløst i den, og destillasjon, altså fysisk inndeling i fraksjoner avhengig av kokepunktet:

Fra fyringsoljen som er igjen etter oljedestillasjon kl atmosfærisk trykk, under påvirkning av vakuum, blir komponenter med høy molekylvekt isolert, egnet for prosessering til mineraloljer, motordrivstoff og andre produkter, og resten - tjære- brukes til produksjon av bitumen.

I prosess resirkulering olje, individuelle fraksjoner utsettes for kjemiske transformasjoner.

Dette er krakking, reformering, isomerisering og mange andre prosesser som gjør det mulig å oppnå umettede og aromatiske hydrokarboner, forgrenede alkaner og andre verdifulle petroleumsprodukter. Noen av dem brukes på produksjon av høykvalitets brensel og ulike løsemidler, og noen er råvarer for produksjon av nye organiske forbindelser og materialer til en lang rekke industrier.

Men det bør huskes at hydrokarbonreservene i naturen fylles opp mye saktere enn menneskeheten forbruker dem, og prosessen med å raffinere og brenne petroleumsprodukter i seg selv introduserer sterke avvik i naturens kjemiske balanse.

Naturligvis vil naturen før eller siden gjenopprette balansen, men dette kan føre til alvorlige problemer for mennesker. Derfor er det nødvendig ny teknologiå eliminere bruken av hydrokarboner som drivstoff i fremtiden.

For å løse slike globale problemer er det nødvendig utvikling av grunnleggende vitenskap og en dyp forståelse av verden rundt oss.

Forbindelser som kun består av karbon- og hydrogenatomer.

Hydrokarboner deles inn i sykliske (karbosykliske forbindelser) og asykliske.

Sykliske (karbosykliske) er forbindelser som inneholder en eller flere sykluser som kun består av karbonatomer (i motsetning til heterosykliske forbindelser som inneholder heteroatomer - nitrogen, svovel, oksygen osv.). Karbosykliske forbindelser er på sin side delt inn i aromatiske og ikke-aromatiske (alicykliske) forbindelser.

Asykliske hydrokarboner inkluderer organiske forbindelser hvis karbonskjelettmolekyler er åpne kjeder.

Disse kjedene kan dannes av enkeltbindinger (alkaner), inneholde en dobbeltbinding (alkener), to eller flere dobbeltbindinger (diener eller polyener), eller en trippelbinding (alkyner).

Som du vet er karbonkjeder en del av det meste av organisk materiale. Derfor er studiet av hydrokarboner av spesiell betydning, siden disse forbindelsene er det strukturelle grunnlaget for andre klasser av organiske forbindelser.

I tillegg er hydrokarboner, spesielt alkaner, de viktigste naturlige kildene til organiske forbindelser og grunnlaget for de viktigste industrielle og laboratoriesyntesene (skjema 1).

Du vet allerede at hydrokarboner er den viktigste råstofftypen for kjemisk industri. På sin side er hydrokarboner ganske utbredt i naturen og kan isoleres fra ulike naturlige kilder: olje, tilhørende petroleum og naturgass, kull. La oss se nærmere på dem.

Olje- en naturlig kompleks blanding av hydrokarboner, hovedsakelig alkaner med lineær og forgrenet struktur, som inneholder fra 5 til 50 karbonatomer i molekyler, med andre organiske stoffer. Sammensetningen avhenger betydelig av utvinningsstedet (avsetningen), i tillegg til alkaner, kan den inneholde cykloalkaner og aromatiske hydrokarboner;

Gassformige og faste komponenter av olje er oppløst i dens flytende komponenter, som bestemmer dens aggregeringstilstand. Olje er en oljeaktig væske av en mørk (brun til svart) farge med en karakteristisk lukt, uløselig i vann. Dens tetthet er mindre enn vann, derfor, når olje kommer inn i den, sprer den seg over overflaten, og forhindrer oppløsning av oksygen og andre luftgasser i vannet. Det er åpenbart at når olje kommer inn i naturlige vannforekomster, forårsaker det død av mikroorganismer og dyr, noe som fører til miljøkatastrofer og til og med katastrofer. Det er bakterier som kan bruke oljekomponenter som mat, og konvertere den til ufarlige produkter av deres vitale aktivitet. Det er klart at bruk av kulturer av disse bakteriene er den mest miljøsikre og lovende måten å bekjempe miljøforurensning med olje under produksjon, transport og raffinering.

I naturen fyller olje og tilhørende petroleumsgass, som vil bli diskutert nedenfor, hulrommene i jordens indre. Olje er en blanding av ulike stoffer og har ikke et konstant kokepunkt. Det er klart at hver av komponentene beholder sine individuelle fysiske egenskaper i blandingen, noe som gjør det mulig å separere oljen i komponentene. For å gjøre dette renses den fra mekaniske urenheter og svovelholdige forbindelser og utsettes for såkalt fraksjonert destillasjon, eller rektifisering.

Fraksjonert destillasjon er en fysisk metode for å separere en blanding av komponenter med forskjellige kokepunkter.

Destillasjon utføres i spesielle installasjoner - destillasjonskolonner, hvor sykluser av kondensering og fordampning av flytende stoffer inneholdt i olje gjentas (fig. 9).

Dampene som dannes når en blanding av stoffer koker, er beriket med en laverekokende (dvs. lavere temperatur) komponent. Disse dampene samles opp, kondenseres (avkjøles til under kokepunktet) og bringes tilbake til koking. I dette tilfellet dannes damper som er enda mer beriket med et lavtkokende stoff. Ved å gjenta disse syklusene mange ganger, er det mulig å oppnå nesten fullstendig separasjon av stoffene i blandingen.

Destillasjonskolonnen mottar olje oppvarmet i en rørovn til en temperatur på 320-350 °C. Destillasjonskolonnen har horisontale skillevegger med hull - de såkalte brettene, hvor det oppstår kondensering av oljefraksjoner. Lavtkokende fraksjoner akkumuleres på de høyere, og høytkokende - på de lavere.

Under rektifiseringsprosessen deles olje inn i følgende fraksjoner:

Rettingsgasser er en blanding av lavmolekylære hydrokarboner, hovedsakelig propan og butan, med et kokepunkt på opptil 40 ° C;

Bensinfraksjon (bensin) - hydrokarboner med sammensetning fra C 5 H 12 til C 11 H 24 (kokepunkt 40-200 ° C); med en finere separasjon av denne fraksjonen oppnås bensin (petroleumseter, 40-70 °C) og bensin (70-120 °C);

Naftafraksjon - hydrokarboner med sammensetning fra C8H18 til C14H30 (kokepunkt 150-250 °C);

Parafinfraksjon - hydrokarboner med sammensetning fra C12H26 til C18H38 (kokepunkt 180-300 °C);

Diesel - hydrokarboner med sammensetning fra C13H28 til C19H36 (kokepunkt 200-350 ° C).

Resten av oljedestillasjonen er fyringsolje- inneholder hydrokarboner med antall karbonatomer fra 18 til 50. Ved destillasjon under redusert trykk fra fyringsolje oppnås dieselolje (C18H28-C25H52), smøreoljer (C28H58-C38H78), vaselin og parafin - lavtsmeltende blandinger av faste hydrokarboner. Den faste resten fra destillasjon av fyringsolje - tjære og produktene fra dens prosessering - bitumen og asfalt brukes til fremstilling av veioverflater.

Produktene som oppnås som et resultat av oljerektifisering er utsatt for kjemisk prosessering, som inkluderer en rekke komplekse prosesser. En av dem er krakking av petroleumsprodukter. Du vet allerede at fyringsolje deles i komponenter under redusert trykk. Dette forklares av det faktum at komponentene ved atmosfærisk trykk begynner å dekomponere før de når kokepunktet. Dette er nettopp grunnlaget for cracking.

Sprekker - termisk dekomponering av petroleumsprodukter, som fører til dannelse av hydrokarboner med et mindre antall karbonatomer i molekylet.

Det finnes flere typer krakking: termisk, katalytisk krakking, høytrykkssprekking og reduksjonssprekking.

Termisk cracking innebærer spaltning av hydrokarbonmolekyler med en lang karbonkjede til kortere under påvirkning av høy temperatur (470-550 ° C). Under denne spaltningen dannes alkener sammen med alkaner.

I generelt syn denne reaksjonen kan skrives som følger:

C n H 2n+2 -> C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k
alkan alkan alken
med lang kjede

De resulterende hydrokarbonene kan knekkes igjen for å danne alkaner og alkener med en enda kortere kjede av karbonatomer i molekylet:

Konvensjonell termisk cracking produserer mye gassformige hydrokarboner med lav molekylvekt, som kan brukes som råmateriale for produksjon av alkoholer. karboksylsyrer høymolekylære forbindelser (for eksempel polyetylen).

Katalytisk sprekkdannelse forekommer i nærvær av katalysatorer, som bruker naturlige aluminosilikater med sammensetningen RA1203" T8Iu2-

Sprekking ved bruk av katalysatorer fører til dannelse av hydrokarboner med en forgrenet eller lukket kjede av karbonatomer i molekylet. Innholdet av hydrokarboner i denne strukturen i motordrivstoff øker kvaliteten betydelig, først og fremst motstanden mot detonasjon - oktantallet for bensin.

Sprekking av petroleumsprodukter skjer ved høye temperaturer, så det dannes ofte karbonavleiringer (sot), som forurenser overflaten av katalysatoren, noe som kraftig reduserer aktiviteten.

Rengjøring av overflaten av katalysatoren fra karbonavleiringer - dens regenerering - er hovedbetingelsen for den praktiske implementeringen av katalytisk cracking. Den enkleste og billigste måten å regenerere en katalysator på er å steke den, hvor karbonavleiringer oksideres med atmosfærisk oksygen. Gassformige oksidasjonsprodukter (hovedsakelig karbondioksid og svoveldioksid) fjernes fra overflaten av katalysatoren.

Katalytisk cracking er en heterogen prosess der faste (katalysator) og gassformige (hydrokarbondamp) stoffer deltar. Det er åpenbart at katalysatorregenerering - samspillet mellom fast sot og atmosfærisk oksygen - også er en heterogen prosess.

Heterogene reaksjoner(gass - fast stoff) strømmer raskere ettersom overflatearealet til det faste stoffet øker. Derfor knuses katalysatoren, og dens regenerering og krakking av hydrokarboner utføres i et "fluidisert lag", kjent for deg fra produksjonen av svovelsyre.

Krakkingsråstoffet, slik som gassolje, går inn i en konisk reaktor. Den nedre delen av reaktoren har en mindre diameter, så strømningshastigheten til råvaredamp er veldig høy. Flytte med høy hastighet gass fanger katalysatorpartikler og frakter dem inn øverste del reaktor, hvor strømningshastigheten avtar på grunn av en økning i diameteren. Under påvirkning av tyngdekraften faller katalysatorpartikler ned i den nedre, smalere delen av reaktoren, hvorfra de føres oppover igjen. Dermed er hvert katalysatorkorn inne konstant bevegelse og vaskes fra alle sider med en gassformig reagens.

Noen katalysatorkorn kommer inn i den ytre, bredere delen av reaktoren og, som ikke møter motstand mot gasstrømmen, faller ned til den nedre delen, hvor de plukkes opp av gasstrømmen og føres inn i regeneratoren. Der, i "fluidized bed"-modus, avfyres katalysatoren og returneres til reaktoren.

Dermed sirkulerer katalysatoren mellom reaktoren og regeneratoren, og gassformige produkter fra cracking og steking fjernes fra dem.

Bruken av krakkingskatalysatorer gjør det mulig å øke reaksjonshastigheten litt, redusere temperaturen og forbedre kvaliteten på krakkingsprodukter.

De resulterende hydrokarbonene i bensinfraksjonen har hovedsakelig en lineær struktur, noe som fører til lav detonasjonsmotstand for den resulterende bensinen.

Vi vil vurdere konseptet "bankemotstand" senere, for nå vil vi bare merke oss at hydrokarboner med molekyler med en forgrenet struktur har betydelig større detonasjonsmotstand. Det er mulig å øke andelen isomere forgrenede hydrokarboner i blandingen som dannes under cracking ved å tilsette isomeriseringskatalysatorer til systemet.

Oljefelt inneholder som regel store ansamlinger av såkalt assosiert petroleumsgass, som samles over oljen i jordskorpen og delvis løses opp i denne under trykket fra de overliggende bergartene. I likhet med olje er assosiert petroleumsgass en verdifull naturlig kilde til hydrokarboner. Den inneholder hovedsakelig alkaner, hvis molekyler inneholder fra 1 til 6 karbonatomer. Det er åpenbart at sammensetningen av tilhørende petroleumsgass er mye dårligere enn olje. Men til tross for dette er det også mye brukt både som drivstoff og som råstoff for den kjemiske industrien. For bare noen tiår siden, i de fleste oljefelt, ble tilhørende petroleumsgass brent som et ubrukelig supplement til olje. For øyeblikket, for eksempel, i Surgut, den rikeste oljereserven i Russland, produseres den billigste elektrisiteten i verden ved å bruke tilhørende petroleumsgass som drivstoff.

Som allerede nevnt er assosiert petroleumsgass, sammenlignet med naturgass, rikere i sammensetning på forskjellige hydrokarboner. Ved å dele dem inn i brøker får vi:

Gassbensin er en svært flyktig blanding som hovedsakelig består av lentan og heksan;

En propan-butan-blanding som, som navnet tilsier, består av propan og butan og lett går over i flytende tilstand når trykket øker;

Tørrgass er en blanding som hovedsakelig inneholder metan og etan.

Bensin, som er en blanding av flyktige komponenter med liten molekylvekt, fordamper godt selv ved lave temperaturer. Dette gjør det mulig å bruke bensin som drivstoff til forbrenningsmotorer i nord og som tilsetning til motordrivstoff, noe som gjør det lettere å starte motorer under vinterforhold.

En propan-butanblanding i form av flytende gass brukes som husholdningsdrivstoff (de kjente gassflaskene på din dacha) og til å fylle lightere. Den gradvise overgangen av veitransport til flytende gass er en av hovedmåtene for å overvinne den globale drivstoffkrisen og løse miljøproblemer.

Tørr gass, nær naturgass i sammensetning, er også mye brukt som drivstoff.

Bruken av tilhørende petroleumsgass og dens komponenter som drivstoff er imidlertid langt fra den mest lovende måten å bruke den på.

Det er mye mer effektivt å bruke komponentene i tilhørende petroleumsgass som råstoff for kjemisk produksjon. Fra alkanene som utgjør tilhørende petroleumsgass, oppnås hydrogen, acetylen, umettede og aromatiske hydrokarboner og deres derivater.

Gassformige hydrokarboner kan ikke bare følge med olje i jordskorpen, men også danne uavhengige ansamlinger - naturgassforekomster.

Naturgass - en blanding av gassformige mettede hydrokarboner med lav molekylvekt. Hovedkomponenten i naturgass er metan, hvor andelen, avhengig av felt, varierer fra 75 til 99 volumprosent. I tillegg til metan inkluderer naturgass etan, propan, butan og isobutan, samt nitrogen og karbondioksid.

I likhet med tilhørende petroleum brukes naturgass både som drivstoff og som råstoff for produksjon av en rekke organiske og uorganiske stoffer. Du vet allerede at hydrogen, acetylen og metylalkohol, formaldehyd og maursyre og mange andre organiske stoffer er hentet fra metan, hovedkomponenten i naturgass. Naturgass brukes som brensel i kraftverk, i kjelesystemer for vannoppvarming av boligbygg og industribygg, i masovn og åpen ildindustri. Ved å slå en fyrstikk og tenne gass i kjøkkengasskomfyren til et byhus, "utløser" du en kjedereaksjon av oksidasjon av alkaner som utgjør naturgass. I tillegg til olje, naturlige og tilhørende petroleumsgasser, er kull en naturlig kilde til hydrokarboner. 0n danner tykke lag i jordens tarmer, dens påviste reserver overstiger oljereservene betydelig. I likhet med olje inneholder kull en stor mengde ulike organiske stoffer. I tillegg til organiske stoffer inneholder den også uorganiske stoffer, som vann, ammoniakk, hydrogensulfid og selvfølgelig karbon i seg selv - kull. En av hovedmetodene for å behandle kull er koks - kalsinering uten lufttilgang. Som et resultat av forkoksing, som utføres ved en temperatur på omtrent 1000 °C, dannes følgende:

Dermed er tilhørende petroleum og naturgasser, kull ikke bare de mest verdifulle kildene til hydrokarboner, men også en del av et unikt lagerhus av uerstattelige naturressurser, hvis forsiktig og rimelig bruk er en nødvendig betingelse for den progressive utviklingen av det menneskelige samfunn.

1. Liste de viktigste naturlige kildene til hydrokarboner. Hvilke organiske stoffer er inkludert i hver av dem? Hva har komposisjonene deres til felles?

2. Beskriv de fysiske egenskapene til olje. Hvorfor har den ikke konstant kokepunkt?

3. Oppsummerende medieoppslag, beskriv miljøkatastrofer forårsaket av oljelekkasjer og måter å overvinne konsekvensene av dem.

4. Hva er retting? Hva er denne prosessen basert på? Nevn fraksjonene som oppnås som et resultat av oljerektifisering. Hvordan er de forskjellige fra hverandre?

5. Hva er cracking? Gi likninger for tre reaksjoner som tilsvarer oppsprekking av petroleumsprodukter.

6. Hvilke typer sprekker kjenner du til? Hva har disse prosessene til felles? Hvordan er de forskjellige fra hverandre? Hva er grunnleggende forskjell ulike typer cracking produkter?

7. Hvorfor har tilhørende petroleumsgass dette navnet? Hva er hovedkomponentene og deres bruksområder?

8. Hvordan skiller naturgass seg fra tilhørende petroleumsgass? Hva har komposisjonene deres til felles? Gi forbrenningsreaksjonslikningene for alle komponentene i tilhørende petroleumsgass kjent for deg.

9. Gi reaksjonsligninger som kan brukes for å få benzen fra naturgass. Spesifiser betingelsene for disse reaksjonene.

10. Hva er koks? Hva er produktene og deres sammensetning? Gi reaksjonslikninger som er karakteristiske for produktene av kullkoksing som du kjenner til.

11. Forklar hvorfor brenning av olje, kull og tilhørende petroleumsgass er langt fra den mest rasjonelle måten å bruke dem på.

Naturlige kilder til hydrokarboner er fossilt brensel - olje og

gass, kull og torv. Råolje- og gassforekomster oppsto for 100-200 millioner år siden

tilbake fra mikroskopisk marine planter og dyr som viste seg å være

inkludert i sedimentære bergarter dannet på havbunnen, i motsetning til

Dette kullet og torven begynte å dannes for 340 millioner år siden fra planter,

vokser på land.

Naturgass og råolje finnes ofte med vann i

oljeførende lag plassert mellom berglag (fig. 2). Begrep

«naturgass» gjelder også for gasser som dannes i natur

forhold som følge av kullnedbrytning. Naturgass og råolje

utvikles på alle kontinenter, med unntak av Antarktis. Den største

Naturgassprodusenter i verden er Russland, Algerie, Iran og

Forente stater. De største produsentene råolje er

Venezuela, Saudi-Arabia, Kuwait og Iran.

Naturgass består hovedsakelig av metan (tabell 1).

Råolje er en oljeaktig væske hvis farge evt

være veldig mangfoldig - fra mørkebrun eller grønn til nesten

fargeløs. Det inneholder stort antall alkaner Blant dem er det

rette alkaner, forgrenede alkaner og sykloalkaner med antall atomer

karbon fra fem til 40. Det industrielle navnet på disse sykloalkanene er nachta. I

råolje inneholder også ca. 10 % aromatisk

hydrokarboner, samt små mengder av andre forbindelser som inneholder

svovel, oksygen og nitrogen.

Tabell 1 Sammensetning av naturgass

Kull er den eldste kilden energi du er kjent med

menneskeheten. Det er et mineral (fig. 3), som ble dannet av

plantemateriale i ferd med metamorfose. Metamorfe

er kalt steiner, hvis sammensetning har gjennomgått endringer under forhold

høye trykk, samt høye temperaturer. Produktet av den første etappen i

prosessen med kulldannelse er torv, som er

nedbrutt organisk materiale. Kull dannes av torv etter

den er dekket med sedimentære bergarter. Disse sedimentære bergartene kalles

overbelastet. Overbelastet sediment reduserer fuktighetsinnholdet i torven.

Tre kriterier brukes i klassifiseringen av kull: renhet (bestemt

relativt karboninnhold i prosent); type (definert

sammensetningen av det opprinnelige plantematerialet); karakter (avhengig av

grad av metamorfose).

Tabell 2 Karboninnhold i enkelte drivstoff og deres brennverdi

evnen

De laveste typene fossilt kull er brunkull og

brunkull (tabell 2). De er nærmest torv og karakteriseres relativt

preget av lavere fuktighetsinnhold og er mye brukt i

industri. Den tørreste og hardeste kulltypen er antrasitt. Hans

brukes til oppvarming av boliger og matlaging.

Nylig, takket være teknologiske fremskritt, har det blitt stadig mer

økonomisk gassifisering av kull. Kullgassifiseringsprodukter inkluderer

karbonmonoksid, karbondioksid, hydrogen, metan og nitrogen. De brukes i

som gassformig drivstoff eller som råstoff for produksjon av div

kjemiske produkter og gjødsel.

Kull, som beskrevet nedenfor, tjener viktig kilde råvarer for å få tak i

aromatiske forbindelser. Kull representerer

er en kompleks blanding av kjemikalier som inkluderer karbon,

hydrogen og oksygen, samt små mengder nitrogen, svovel og andre urenheter

elementer. I tillegg inkluderer sammensetningen av kull, avhengig av typen

ulike mengder fuktighet og ulike mineraler.

Hydrokarboner forekommer naturlig ikke bare i fossilt brensel, men også i

i noen materialer biologisk opprinnelse. Naturlig gummi

er et eksempel på en naturlig hydrokarbonpolymer. gummi molekyl

består av tusenvis av strukturelle enheter som representerer metylbuta-1,3-dien

(isopren);

Naturlig gummi. Omtrent 90% naturgummi, som

for tiden utvunnet over hele verden, hentet fra brasiliansk

gummitre Hevea brasiliensis, dyrket hovedsakelig i

ekvatoriale land i Asia. Saften av dette treet, som er lateks

(kolloidal vandig løsning av polymer), samlet fra kutt laget med en kniv på

bark. Lateks inneholder ca. 30 % gummi. De små bitene hans

suspendert i vann. Saften helles i aluminiumsbeholdere, hvor syre tilsettes,

får gummien til å koagulere.

Mange andre naturlige forbindelser inneholder også isoprenstrukturer.

fragmenter. For eksempel inneholder limonen to isoprenenheter. Limonene

er den viktigste integrert del oljer utvunnet fra sitrusskall,

som sitroner og appelsiner. Denne forbindelsen tilhører koblingsklasse,

kalt terpener. Terpener inneholder 10 karbonatomer (C) i molekylene sine

10-forbindelser) og inkluderer to isoprenfragmenter koblet til hverandre

hverandre sekvensielt ("hode mot hale"). Forbindelser med fire isopren

fragmenter (C 20 forbindelser) kalles diterpener, og med seks

isoprenfragmenter - triterpener (C 30 forbindelser). Squalene,

som finnes i haileverolje er en triterpen.

Tetraterpener (C 40 forbindelser) inneholder åtte isopren

fragmenter. Tetraterpener finnes i pigmenter av vegetabilsk og animalsk fett

opprinnelse. Fargen deres skyldes tilstedeværelsen av et langt konjugatsystem

dobbeltbindinger. For eksempel er β-karoten ansvarlig for den karakteristiske oransje fargen

gulrotfarging.

Olje- og kullbehandlingsteknologi

På slutten av 1800-tallet. Under påvirkning av fremskritt innen varme- og kraftteknikk, transport, verksted, militær og en rekke andre industrier har etterspørselen økt umåtelig og det har oppstått et presserende behov for nye typer drivstoff og kjemiske produkter.

På denne tiden ble oljeraffineringsindustrien født og utviklet seg raskt. En enorm drivkraft til utviklingen av oljeraffineringsindustrien ble gitt av oppfinnelsen og rask spredning av forbrenningsmotoren som kjører på petroleumsprodukter. Teknologien for prosessering av kull, som ikke bare fungerer som en av hovedtypene av brensel, men, det som er spesielt bemerkelsesverdig, ble et nødvendig råmateriale for den kjemiske industrien i løpet av den aktuelle perioden, utviklet seg også intensivt. En stor rolle i denne saken tilhørte kokskjemi. Koksverk, som tidligere leverte koks til jern- og stålindustrien, ble til kokskjemiske bedrifter, som også produserte en rekke verdifulle kjemiske produkter: koksovnsgass, råbenzen, kulltjære og ammoniakk.

Basert på produktene fra olje- og kullbehandling begynte produksjonen av syntetiske organiske stoffer og materialer å utvikle seg. De er mye brukt som råvarer og halvfabrikata i ulike grener av den kjemiske industrien.

Billett nr. 10

Naturlige kilder til hydrokarboner. Naturlige kilder til hydrokarboner – Kunnskapshypermarked

Svar på avsnitt 19

Lignende artikler

Les også