Utilizarea lor drept combustibil și sinteză chimică - studopediya

Cele mai importante surse de hidrocarburi sunt gaze naturale și petrol asociate, petrol, cărbune.

Rezervele de gaze naturale în primul rând din lume aparține țării noastre. În gazul natural conține hidrocarburi cu greutate moleculară mică. Ea are următoarea compoziție aproximativă (în volum): 80-98% metan, 2-3% dintre cei mai apropiați omologi - etan, propan, butan și cantități mici de impurități - hidrogen sulfurat H2S, azot N2. gaze nobile, monoxid de carbon (IV) CO2 și vapori de apă H2O Compoziția gazului este specific pentru fiecare domeniu. Există următorul model: cu cât hidrocarburii relativă a greutății moleculare, cu atât mai puțin ea este conținută în gazul natural.

Gazul natural este utilizat pe scară largă ca un combustibil ieftin cu o valoare calorică mare (când arderea 1m 3 este alocată 54400 kJ). Acesta este unul dintre cele mai bune carburanți pentru nevoile casnice și industriale. În plus, gazul natural este o materie primă valoroasă pentru industria chimică: producția de acetilenă, etilenă, hidrogen și negru de fum, diverse materiale plastice, acid acetic, coloranți, medicamente și alte produse.

gaze asociate găsit în rezervoare cu ulei: acestea sunt dizolvate în ea și sunt deasupra uleiului, formând gaz „cap“. Când extragerea de ulei pe suprafața gazelor datorită căderii de presiune bruscă separată din acesta. Înainte de gazele care trec nu se găsește aplicarea în ulei și ars metoda torță. Ele sunt acum captate și utilizate drept combustibil și materii prime chimice valoroase. Gazul metan liber conține mai puțin decât gazele naturale, dar de cele mai multe etan, propan, butan și hidrocarburi superioare. In plus, ele conțin în esență aceeași ca impuritate în gazul natural: H2 S, N2. gaze nobile, vapori H2O, CO2. Din gazul liber se îndepărtează hidrocarburile individuale (etan, propan, butan, etc.), reciclare permite obținerea prin dehidrogenarea hidrocarburilor nesaturate - propilenă, butilenă, butadienă, care apoi sunt sintetizați cauciucuri și materiale plastice. Un amestec de propan și butan (GPL) sunt utilizate drept combustibil domestic. benzină cu gaz (un amestec de pentan și hexan) utilizat ca aditiv pentru benzină pentru o mai bună aprindere a combustibilului la pornirea motorului. Oxidarea hidrocarburilor produse de acizi organici, alcooli și alte produse.

Ulei - uleios inflamabil lichid maro inchis sau aproape negru la culoare, cu un miros caracteristic. Este mai usor decat apa (= 0,73-0,97 g / cm3), aproape insolubil în apă. Conform compoziției uleiului - un amestec complex de hidrocarburi de diferite mase moleculare, cu toate acestea, nu are un punct de fierbere specific.

Uleiul este compus în principal din hidrocarburi lichide (hidrocarburi gazoase și solide dizolvate în acesta). De obicei, această alcanii (structura preferabil normală), cicloalcani și arenelor al căror raport în uleiuri din diferite depozite variază foarte mult. Ulei Ural conține mai multe arene. In afara de hidrocarburi de petrol conține oxigen, sulf și azot compus organic.

Țițeiul nu se aplică de obicei. Pentru produse petroliere valoroase punct de vedere tehnic este procesat.

Rafinăria este distilarea acestuia. Distilarea a fost produs în rafinării, după separarea gazelor libere. La distilarea țițeiului brut obținut ulei ușor:

benzină (bp = 40-200 ° C) care cuprinde C5 hidrocarburi -S11,

ligroină (bp = 150-250 ° C), hidrocarburi cuprinzând C8 -S14,

kerosenul (p.f. = 180-300 ° C) cuprinde hidrocarburi C12 -S18,

și în echilibru - un lichid vâscos negru - ulei.

Păcura este supus prelucrării ulterioare. Lui a fost distilat sub presiune redusă (pentru a preveni descompunerea) a fost izolat și ulei lubrifiant :. ax, mașină, un cilindru, etc. Din anumite tipuri de ulei de combustibil de ulei recuperate petrolatum și parafină. Reziduul după distilarea păcurei - tar - după oxidarea parțială este utilizat pentru producerea asfaltului. Principalul dezavantaj al distilării - randament de benzină mică (maximum 20%).

distilate petroliere au o altă aplicație.

Benzină în cantități mari, este utilizat ca aviație și combustibil auto. De obicei, este format din molecule de hidrocarburi care conțin o medie de la 5 la 9 C atomi nafta este utilizat drept combustibil pentru tractoare și solventul din industria vopselelor. Cantități mari de procesat în benzină. Kerosen este utilizat drept combustibil pentru tractoare, avioane cu reacție și rachete, precum și pentru uz casnic. motorină - - motorina utilizată drept carburant și ulei de ungere - mecanisme de ungere. Vaselina este utilizat în medicină. Se compune dintr-un amestec de hidrocarburi lichide și solide. Parafina este utilizat pentru obținerea acizilor carboxilici mai mari pentru impregnarea lemnului in fabricarea de chibrituri și creioane, pentru fabricarea de lumânări, crema de pantofi, etc. Se compune dintr-un amestec de hidrocarburi solide. Combustibil plus rafinarea petrolului la ulei și benzină de lubrifiere este utilizat ca păcura cazanului.

In metodele de rafinare secundară se produce o schimbare a structurii hidrocarburilor, constitutivă acesteia. Printre aceste metode este de cracare foarte importantă a hidrocarburilor petroliere, efectuate în scopul de a crește randamentul de benzină (până la 65-70%).

Cracking - divizarea procesului hidrocarburilor conținute în ulei, având ca rezultat hidrocarburile de formare având mai puțini atomi de carbon pe moleculă. Există două tipuri majore de cracare: termică și catalitică.

cracarea termică realizată în materie primă încălzire (păcură etc.) La o temperatură de 470-550 ° C și o presiune de 2-6 MPa. Astfel, moleculele de hidrocarburi cu un număr mare de atomi de C în moleculă sunt scindate cu un număr mai mic de atomi ca limită, și hidrocarburi nesaturate. De exemplu:

În acest fel, în principal benzină. Randamentul de țiței se atinge 70%. cracare termică deschide un inginer român VG Shukhov în 1891

cracare catalitică este efectuată în prezența catalizatorilor (de obicei, aluminosilicați) la 450-500 ° C și presiune atmosferică. Prin această metodă, benzina de aviație cu un randament de 80%. Acest tip este supus în mod avantajos cracare motorină și fracțiune de ulei de kerosen. În cracare catalitică, împreună cu reacțiile de clivaj ale reacțiilor de izomerizare a. Ca rezultat, ultimele hidrocarburi formate saturate cu un schelet de molecule de carbon ramificate, care îmbunătățește calitatea benzinei:

Benzina de cracare catalitică, au o calitate superioară. Procesul de producție sa are loc mult mai rapid, cu mai puțin fluxul de energie termică. Pe lângă cracarea catalitică a hidrocarburilor se formează cu catenă relativ lungă ramificată (izosoedineny) de mare valoare pentru sinteza organică.

La t = 700 ° C și peste piroliză are loc.

Piroliza - descompunerea substanțelor organice fără accesul aerului la temperaturi ridicate. Atunci când hidrocarburile nesaturate gazoase (etilenă, acetilenă) ulei de piroliză sunt produșii majori de reacție și aromatice - benzen, toluen, etc. Ca și uleiul de piroliză -. Una dintre cele mai importante rute de preparare a hidrocarburilor aromatice, acest procedeu este adesea denumit ulei aromatizant.

Aromatizarea - conversia alcani și cicloalcani în arena. (Actualizarea benzine).

Reformarea - aromatizarea benzină se realizează prin încălzirea acestora în prezența unui catalizator, cum ar fi Pt. În aceste condiții, alcani și cicloalcani sunt transformate în hidrocarburi aromatice, prin cifra octanică a benzinei este, de asemenea, a crescut în mod substanțial. Aromatizarea utilizate pentru obținerea hidrocarburilor aromatice individuale (benzen, toluen) de fracțiuni petroliere benzină.

cărbunelui bituminos precum și gaze și petrol, este o sursă valoroasă de energie și materii prime chimice.

Metoda principală de cărbune de prelucrare - cocsificare (distilarea uscată). Când carbonizare (încălzire la 1000 ° C - 1200 ° C, fără a avea acces aer) se obțin produse diferite: cocs, gudron de cărbune, apă gudron și gaz de cocserie (schema).

• Cocsul este folosit ca reducător în producția de fontă în mori de oțel.

• Gudronul servește ca sursă de hidrocarburi aromatice. Se supune distilării rectificare pentru a da benzen, toluen, xilen, naftalină și fenoli, compuși care conțin azot și alții Peck. - masa neagra Dens, rămasă după distilarea rășinii, utilizate pentru a prepara electrozi și acoperișuri pâslă.

• Din amoniac apa de gudron produs, sulfat de amoniu, fenol, și alții.

• Gazul de cocserie este utilizat pentru încălzirea cuptoarelor de cocs (1 m 3 în timpul arderii este alocat aproximativ 18000 kJ), dar, în general, este supus prelucrării chimice. Astfel, este izolat de hidrogen pentru sinteza amoniacului, și apoi utilizate pentru a produce îngrășăminte cu azot, precum și metan, benzen, toluen, sulfat de amoniu, etilena.