خلال الدرس ستتمكن من دراسة الموضوع " ينابيع طبيعيةالهيدروكربونات. تكرير النفط". يتم الحصول على أكثر من 90٪ من إجمالي الطاقة التي تستهلكها البشرية حاليًا من المركبات العضوية الطبيعية الأحفورية. سوف تتعرف على الموارد الطبيعية (الغاز الطبيعي، النفط، الفحم)، وماذا يحدث للنفط بعد استخراجه.

الموضوع: الهيدروكربونات المشبعة

درس: المصادر الطبيعية للهيدروكربونات

يتم توليد حوالي 90٪ من الطاقة التي تستهلكها الحضارة الحديثة عن طريق حرق الوقود الأحفوري الطبيعي - الغاز الطبيعي والنفط و فحم.

روسيا دولة غنية باحتياطيات الوقود الأحفوري الطبيعي. هناك احتياطيات كبيرة من النفط والغاز الطبيعي في غرب سيبيريا وجزر الأورال. يتم استخراج الفحم في أحواض كوزنتسك وجنوب ياكوتسك ومناطق أخرى.

غاز طبيعييتكون في المتوسط ​​من 95% من الميثان من حيث الحجم.

بالإضافة إلى الميثان، يحتوي الغاز الطبيعي من مجالات مختلفة على النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والهيليوم وكبريتيد الهيدروجين، بالإضافة إلى الألكانات الخفيفة الأخرى - الإيثان والبروبان والبيوتان.

يتم استخراج الغاز الطبيعي من الرواسب الموجودة تحت الأرض حيث يكون تحت ضغط مرتفع. يتشكل الميثان والهيدروكربونات الأخرى من مواد عضوية ذات أصل نباتي وحيواني أثناء تحللها دون الوصول إلى الهواء. يتشكل الميثان باستمرار نتيجة لنشاط الكائنات الحية الدقيقة.

اكتشاف غاز الميثان على الكواكب النظام الشمسيورفاقهم.

الميثان النقي ليس له رائحة. ومع ذلك، فإن الغاز المستخدم في الحياة اليومية له رائحة كريهة مميزة. هذه هي رائحة الإضافات الخاصة - المركابتان. تسمح لك رائحة المركابتان باكتشاف تسرب الغاز المنزلي في الوقت المناسب. مخاليط الميثان مع الهواء قابلة للانفجارفي نطاق واسع من النسب - من 5 إلى 15٪ غاز من حيث الحجم. لذلك، إذا شممت رائحة غاز في الغرفة، فلا يجب عليك إشعال النار فحسب، بل يجب أيضًا عدم استخدام المفاتيح الكهربائية. أدنى شرارة يمكن أن تسبب انفجارا.

أرز. 1. النفط من حقول مختلفة

زيت- سائل كثيف يشبه الزيت . ويتراوح لونه من الأصفر الفاتح إلى البني والأسود.

أرز. 2. حقول النفط

يختلف تكوين النفط من الحقول المختلفة بشكل كبير. أرز. 1. الجزء الرئيسي من النفط هو الهيدروكربونات التي تحتوي على 5 ذرات كربون أو أكثر. في الأساس، يتم تصنيف هذه الهيدروكربونات على أنها محدودة، أي. الألكانات. أرز. 2.

كما يحتوي الزيت على مركبات عضوية تحتوي على الكبريت والأكسجين والنيتروجين، كما يحتوي الزيت على ماء وشوائب غير عضوية.

الغازات التي تنطلق أثناء إنتاجه تذوب في الزيت - الغازات البترولية المصاحبة. هذه هي الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان مع خليط من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين.

فحممثل النفط، فهو خليط معقد. تبلغ نسبة الكربون فيه 80-90٪. والباقي عبارة عن الهيدروجين والأكسجين والكبريت والنيتروجين وبعض العناصر الأخرى. في الفحم البنينسبة الكربون والمواد العضوية أقل منها في الحجر. حتى المواد العضوية أقل في الصخر الزيتي.

في الصناعة، يتم تسخين الفحم إلى 900-1100 درجة مئوية دون وصول الهواء. هذه العملية تسمى فحم الكوك. والنتيجة هي فحم الكوك الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون، وهو ضروري لعلم المعادن، وغاز فرن فحم الكوك، وقطران الفحم. يتم إطلاق العديد من المواد العضوية من الغاز والقطران. أرز. 3.

أرز. 3. بناء فرن فحم الكوك

يعتبر الغاز الطبيعي والنفط من أهم مصادر المواد الخام لصناعة الكيماويات. من الصعب استخدام النفط كما يتم استخراجه، أو "النفط الخام"، حتى كوقود. لذلك، يتم تقسيم النفط الخام إلى كسور (من "الكسر" الإنجليزي - "الجزء")، وذلك باستخدام الاختلافات في نقاط غليان المواد المكونة له.

تعتمد طريقة فصل الزيت على درجات حرارة مختلفةويسمى غليان الهيدروكربونات المكونة له بالتقطير أو التقطير. أرز. 4.

أرز. 4. المنتجات البترولية

يسمى الجزء الذي يقطر من 50 إلى 180 درجة مئوية تقريبًا الغازولين.

الكيروسينيغلي عند درجات حرارة 180-300 درجة مئوية.

تسمى بقايا سوداء سميكة لا تحتوي على مواد متطايرة زيت الوقود.

هناك أيضًا عدد من الأجزاء الوسيطة التي تغلي في نطاقات أضيق - إثيرات البترول (40-70 درجة مئوية و70-100 درجة مئوية)، والروح البيضاء (149-204 درجة مئوية)، وزيت الغاز (200-500 درجة مئوية). . يتم استخدامها كمذيبات. يمكن تقطير زيت الوقود تحت ضغط منخفض لإنتاج زيوت التشحيم والبارافين. البقايا الصلبة الناتجة عن تقطير زيت الوقود - أسفلت. يتم استخدامه لإنتاج أسطح الطرق.

تعد معالجة الغازات البترولية المصاحبة صناعة منفصلة وتنتج عددًا من المنتجات القيمة.

تلخيص الدرس

لقد درست خلال الدرس موضوع "المصادر الطبيعية للهيدروكربونات. تكرير النفط". يتم الحصول على أكثر من 90٪ من إجمالي الطاقة التي تستهلكها البشرية حاليًا من المركبات العضوية الطبيعية الأحفورية. تعلمت عن الموارد الطبيعية (الغاز الطبيعي، النفط، الفحم)، وماذا يحدث للنفط بعد استخراجه.

فهرس

1. رودزيتيس ج. كيمياء. أساسيات الكيمياء العامة. الصف العاشر: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام: المستوى الأساسي / G. E. Rudzitis، F.G. فيلدمان. - الطبعة الرابعة عشرة. - م: التربية، 2012.

2. الكيمياء. الصف 10. المستوى الشخصي: أكاديمي. للتعليم العام المؤسسات/ ف.ف. إرمين، إن.إي. كوزمينكو، ف. لونين وآخرون - م: بوستارد، 2008. - 463 ص.

3. الكيمياء. الصف 11. المستوى الشخصي: أكاديمي. للتعليم العام المؤسسات/ ف.ف. إرمين، إن.إي. كوزمينكو، ف. لونين وآخرون - م: بوستارد، 2010. - 462 ص.

4. خومشينكو جي.بي.، خومشينكو آي.جي. مجموعة من المشاكل في الكيمياء للمقبلين على الجامعات. - الطبعة الرابعة. - م: ريا "الموجة الجديدة": الناشر أوميرينكوف، 2012. - 278 ص.

العمل في المنزل

1. رقم 3، 6 (ص 74) رودزيتس جي إي، فيلدمان إف جي. الكيمياء: الكيمياء العضوية. الصف العاشر: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام: المستوى الأساسي / G. E. Rudzitis، F.G. فيلدمان. - الطبعة الرابعة عشرة. - م: التربية، 2012.

2. كيف يختلف غاز البترول المصاحب عن الغاز الطبيعي؟

3. كيف يتم تقطير الزيت؟

وأهم مصادر الهيدروكربونات هي الغازات البترولية الطبيعية والمصاحبة لها والنفط والفحم.

بالاحتياطيات غاز طبيعيالمركز الأول في العالم ينتمي إلى بلدنا. يحتوي الغاز الطبيعي على هيدروكربونات ذات وزن جزيئي منخفض. يحتوي على التركيب التقريبي التالي (من حيث الحجم): 80-98% ميثان، 2-3% من أقرب متجانساته - الإيثان والبروبان والبيوتان وغير ذلك. عدد كبير منالشوائب - كبريتيد الهيدروجين H 2 S والنيتروجين N 2 والغازات النبيلة وأول أكسيد الكربون (IV) CO 2 وبخار الماء H 2 O . تكوين الغاز خاص بكل حقل. هناك النمط التالي: كلما زاد الوزن الجزيئي النسبي للهيدروكربون، قل احتواؤه في الغاز الطبيعي.

يستخدم الغاز الطبيعي على نطاق واسع كوقود رخيص ذو قيمة حرارية عالية (يتم إطلاق ما يصل إلى 54400 كيلوجول عند حرق 1 م 3). يعد هذا أحد أفضل أنواع الوقود للاحتياجات المنزلية والصناعية. بجانب، غاز طبيعيبمثابة مادة خام قيمة للصناعة الكيميائية: إنتاج الأسيتيلين والإيثيلين والهيدروجين والسخام والمواد البلاستيكية المختلفة وحمض الأسيتيك والأصباغ والأدوية وغيرها من المنتجات.

الغازات البترولية المصاحبةتوجد رواسب مع الزيت: تذوب فيه وتقع فوق الزيت لتشكل "غطاء" غازيًا. عند استخراج النفط إلى السطح، تنفصل الغازات عنه بسبب الانخفاض الحاد في الضغط. في السابق، لم تكن الغازات المصاحبة تستخدم، وكانت تشتعل أثناء إنتاج النفط. حاليًا، يتم التقاطها واستخدامها كوقود ومواد خام كيميائية قيمة. تحتوي الغازات المصاحبة على كمية أقل من الميثان مقارنة بالغاز الطبيعي، ولكنها تحتوي على كمية أكبر من الإيثان والبروبان والبيوتان وهيدروكربونات أعلى. بالإضافة إلى ذلك، فهي تحتوي بشكل أساسي على نفس الشوائب الموجودة في الغاز الطبيعي: H2S، N2، الغازات النبيلة، أبخرة H2O، CO2 . يتم استخراج الهيدروكربونات الفردية (الإيثان، البروبان، البيوتان، وما إلى ذلك) من الغازات المصاحبة، ومعالجتها تجعل من الممكن الحصول على الهيدروكربونات غير المشبعة عن طريق نزع الهيدروجين - البروبيلين، البوتيلين، البوتادين، والتي يتم بعد ذلك تصنيع المطاط والبلاستيك منها. خليط من البروبان والبيوتان ( الغاز المسال) يستخدم كوقود منزلي. يستخدم بنزين الغاز (خليط من البنتان والهكسان) كمضاف للبنزين لتحسين إشعال الوقود عند بدء تشغيل المحرك. تنتج أكسدة الهيدروكربونات أحماض عضوية وكحوليات ومنتجات أخرى.

زيت- سائل زيتي قابل للاشتعال لونه بني غامق أو أسود تقريبًا وله رائحة مميزة. وهو أخف من الماء (= 0.73–0.97 جم/سم3) وغير قابل للذوبان عمليًا في الماء. من حيث التركيب، فالزيت عبارة عن خليط معقد من الهيدروكربونات ذات الأوزان الجزيئية المختلفة، لذلك ليس له نقطة غليان محددة.

يتكون النفط بشكل أساسي من الهيدروكربونات السائلة (تذوب فيها الهيدروكربونات الصلبة والغازية). عادةً ما تكون هذه الألكانات (معظمها ذات بنية طبيعية)، والألكانات الحلقية والأرينات، والتي تختلف نسبتها في الزيوت من الحقول المختلفة بشكل كبير. يحتوي زيت الأورال على المزيد من الأرينات. بالإضافة إلى الهيدروكربونات، يحتوي النفط على الأكسجين والكبريت والمركبات العضوية النيتروجينية.

لا يتم استخدام النفط الخام عادة. للحصول على منتجات ذات قيمة فنية من النفط، فإنه يخضع للمعالجة.

المعالجة الأوليةيتكون الزيت من تقطيره. ويتم التقطير في مصافي النفط بعد فصل الغازات المصاحبة. عند تقطير الزيت يتم الحصول على منتجات بترولية خفيفة:

بنزين ( رالغليان = 40-200 درجة مئوية) يحتوي على الهيدروكربونات C 5 - C 11،

النفتا ( رالغليان = 150-250 درجة مئوية) يحتوي على الهيدروكربونات C 8 - C 14،

الكيروسين ( رالغليان = 180-300 درجة مئوية) يحتوي على الهيدروكربونات C 12 - C 18،

زيت الغاز( ركيب> 275 درجة مئوية)،

والباقي سائل أسود لزج - زيت الوقود.

يخضع زيت الوقود لمزيد من المعالجة. يتم تقطيره تحت ضغط مخفض (لمنع التحلل) ويتم عزل زيوت التشحيم: المغزل والآلة والأسطوانة وما إلى ذلك. ويتم عزل الفازلين والبارافين من زيت الوقود لبعض أنواع الزيوت. أما ما تبقى من زيت الوقود بعد التقطير - القطران - بعد الأكسدة الجزئية فيستخدم لإنتاج الأسفلت. العيب الرئيسي لتقطير الزيت هو انخفاض إنتاج البنزين (لا يزيد عن 20٪).

منتجات التقطير البترولي لها استخدامات مختلفة.

بنزينيتم استخدامه بكميات كبيرة كوقود للطيران والسيارات. وتتكون عادة من الهيدروكربونات التي تحتوي في جزيئاتها على متوسط ​​5 إلى 9 ذرات C. النفتايتم استخدامه كوقود للجرارات، وأيضا كمذيب في صناعة الطلاء والورنيش. تتم معالجة كميات كبيرة منه إلى بنزين. الكيروسينويستخدم كوقود للجرارات والطائرات النفاثة والصواريخ، وكذلك للاحتياجات المنزلية. زيت الطاقة الشمسية – زيت الغاز- يستخدم كوقود للسيارات، و زيوت التشحيم– لتزييت الآليات. الفازلينتستخدم في الطب. يتكون من خليط من الهيدروكربونات السائلة والصلبة. البارافينيستخدم لإنتاج الأحماض الكربوكسيلية الأعلى، ولتشريب الأخشاب في إنتاج أعواد الثقاب وأقلام الرصاص، ولصنع الشموع، وتلميع الأحذية، وما إلى ذلك. يتكون من خليط من الهيدروكربونات الصلبة. زيت الوقودبالإضافة إلى معالجته إلى زيوت التشحيم والبنزين، يتم استخدامه كوقود سائل للغلايات.

في طرق المعالجة الثانويةالنفط، يتغير هيكل الهيدروكربونات المدرجة في تكوينه. ومن بين هذه الطرق، يعتبر تكسير الهيدروكربونات البترولية ذا أهمية كبيرة، ويتم إجراؤه من أجل زيادة إنتاج البنزين (حتى 65-70٪).

تكسير– عملية تفكيك الهيدروكربونات الموجودة في الزيت مما يؤدي إلى تكوين هيدروكربونات ذات عدد أقل من ذرات C في الجزيء. هناك نوعان رئيسيان من التكسير: الحراري والتحفيزي.

التكسير الحراريويتم ذلك عن طريق تسخين المادة الخام (زيت الوقود، وما إلى ذلك) عند درجة حرارة 470-550 درجة مئوية وضغط 2-6 ميجا باسكال. وفي الوقت نفسه، جزيئات الهيدروكربون مع عدد كبيرتنقسم ذرات C إلى جزيئات تحتوي على عدد أقل من ذرات الهيدروكربونات المشبعة وغير المشبعة. على سبيل المثال:

(آلية جذرية)،

تستخدم هذه الطريقة لإنتاج بنزين المحركات بشكل أساسي. ويصل عائدها من النفط إلى 70%. تم اكتشاف التكسير الحراري من قبل المهندس الروسي V.G.Shukhov في عام 1891.

التكسير الحفزييتم إجراؤها في وجود محفزات (عادة ألومينوسيليكات) عند درجة حرارة 450-500 درجة مئوية وضغط جوي. تنتج هذه الطريقة بنزين الطائرات بإنتاجية تصل إلى 80٪. يؤثر هذا النوع من التكسير بشكل رئيسي على أجزاء الكيروسين وزيت الغاز من النفط. أثناء التكسير الحفزي، إلى جانب تفاعلات الانقسام، تحدث تفاعلات الأيزومرة. نتيجة لهذا الأخير، يتم تشكيل الهيدروكربونات المشبعة مع هيكل عظمي كربوني متفرع من الجزيئات، مما يحسن جودة البنزين:

يتمتع البنزين بالتكسير الحفزي بجودة أعلى. تتم عملية الحصول عليها بشكل أسرع بكثير، مع استهلاك أقل للطاقة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، ينتج التكسير الحفزي عددًا كبيرًا نسبيًا من الهيدروكربونات المتفرعة السلسلة (المركبات المتساوية)، والتي لها قيمة كبيرة في التخليق العضوي.

في ر= 700 درجة مئوية وما فوق يحدث الانحلال الحراري.

الانحلال الحراري– تحلل المواد العضوية دون وصول الهواء إلى درجات حرارة عالية. في الانحلال الحراري للنفط، تكون منتجات التفاعل الرئيسية هي الهيدروكربونات الغازية غير المشبعة (الإيثيلين والأسيتيلين) والهيدروكربونات العطرية - البنزين والتولوين وما إلى ذلك. وبما أن الانحلال الحراري للنفط هو أحد أهم الطرق للحصول على الهيدروكربونات العطريةغالبًا ما تسمى هذه العملية بتنكيه الزيت.

أرمتة– تحويل الألكانات والألكانات الحلقية إلى أرينات. عندما يتم تسخين الأجزاء الثقيلة من المنتجات البترولية في وجود محفز (Pt أو Mo)، يتم تحويل الهيدروكربونات التي تحتوي على 6-8 ذرات C لكل جزيء إلى هيدروكربونات عطرية. تحدث هذه العمليات أثناء الإصلاح (ترقية البنزين).

الإصلاح- هذا هو تنكيه البنزين الذي يتم نتيجة تسخينه بوجود محفز مثل Pt. في ظل هذه الظروف، يتم تحويل الألكانات والألكانات الحلقية إلى هيدروكربونات عطرية، ونتيجة لذلك يزداد أيضًا عدد الأوكتان من البنزين بشكل كبير. يتم استخدام العطرية للحصول على الهيدروكربونات العطرية الفردية (البنزين والتولوين) من أجزاء البنزين من الزيت.

في السنوات الأخيرة، تم استخدام الهيدروكربونات البترولية على نطاق واسع كمصدر للمواد الخام الكيميائية. يتم الحصول عليها بطرق مختلفة من المواد اللازمة لإنتاج البلاستيك وألياف النسيج الاصطناعية والمطاط الصناعي والكحول والأحماض والمنظفات الاصطناعية والمتفجرات والمبيدات الحشرية والدهون الاصطناعية وما إلى ذلك.

فحمتمامًا مثل الغاز الطبيعي والنفط، فهو مصدر للطاقة والمواد الخام الكيميائية القيمة.

الطريقة الرئيسية لمعالجة الفحم هي فحم الكوك(التقطير الجاف). عند فحم الكوك (التسخين إلى 1000 درجة مئوية - 1200 درجة مئوية دون وصول الهواء)، يتم الحصول على منتجات مختلفة: فحم الكوك، قطران الفحم، ماء القطران وغاز فرن فحم الكوك (رسم بياني).

مخطط

يستخدم فحم الكوك كعامل اختزال في إنتاج الحديد الزهر في مصانع المعادن.

يعمل قطران الفحم كمصدر للهيدروكربونات العطرية. يتم إخضاعه لتقطير التصحيح ويتم الحصول على البنزين والتولوين والزيلين والنفثالين وكذلك الفينولات والمركبات المحتوية على النيتروجين وما إلى ذلك، والقار عبارة عن كتلة سوداء سميكة تبقى بعد تقطير الراتينج، وتستخدم لتحضير الأقطاب الكهربائية و لباد السطح.

يتم الحصول على الأمونيا وكبريتات الأمونيوم والفينول وما إلى ذلك من ماء القطران.

يستخدم غاز فرن فحم الكوك لتسخين أفران فحم الكوك (يتم إطلاق حوالي 18000 كيلو جول عند حرق 1 م 3)، ولكنه يخضع بشكل أساسي للمعالجة الكيميائية. وهكذا يتم عزل الهيدروجين منه لتخليق الأمونيا، التي تستخدم بعد ذلك لإنتاج الأسمدة النيتروجينية، وكذلك الميثان والبنزين والتولوين وكبريتات الأمونيوم والإيثيلين.

نظرة عامة على المواد

نظرة عامة على المواد

درس متكامل في الكيمياء والجغرافيا للصف العاشر في موضوع "المصادر الطبيعية للهيدروكربونات"

“...يمكنك أن تغرق بالأوراق النقدية”

دي. مندليف

المعدات: خرائط جغرافية للموارد المعدنية لروسيا والعالم، خرائط "صناعة الوقود في العالم"، "الموارد المعدنية في العالم"، خرائط الكتب المدرسية، الأطالس، جداول الكتب المدرسية، المواد الإحصائية. مجموعات "الوقود"، "النفط ومنتجاته"، "المعادن"، تركيب الوسائط المتعددة، جداول "منتجات تقطير الزيت"، "عمود التقطير"، "إعادة تدوير النفط..."، "التأثير الضار على البيئة.. "

أهداف الدرس:

1. كرر وضع الرواسب الهيدروكربونية على أراضي روسيا والعالم.

2.تلخيص المعرفة حول المصادر الطبيعية للهيدروكربونات: تركيبها، الخصائص الفيزيائية، طرق الاستخراج والمعالجة.

3. النظر في احتمالات تغيير هيكل مجمع الوقود والطاقة (مصادر الطاقة البديلة).

طرق التدريس: القصة، المحاضرة، المحادثة، عرض المجموعات،عمل مستقل بخريطة جغرافية، أطلس.

أصبح موضوع "المصادر الطبيعية للهيدروكربونات" أكثر أهمية من أي وقت مضى. يطرح تطوير الرواسب الهيدروكربونية العديد من المشاكل للمجتمع. هذه في المقام الأول مشاكل اجتماعية مرتبطة بتطوير المناطق التي يصعب الوصول إليها حيث لا يوجد الهيكل الاجتماعي. تتطلب الظروف القاسية تطوير تقنيات جديدة لاستخراج ونقل المواد الخام. إن تصدير منتجات النفط الخام، وعدم وجود قاعدة صناعية متطورة لمعالجتها، ونقص المنتجات النفطية في السوق الروسية المحلية هي مشاكل اقتصادية وسياسية. المشاكل البيئية المرتبطة بإنتاج ونقل ومعالجة المواد الهيدروكربونية. يضطر المجتمع البشري إلى البحث عن طرق لحل كل هذه المشاكل. من المهم أن تتعلم كيفية اتخاذ القرارات، واختيار الخيارات، وتكون مسؤولاً عن نتائج أنشطتك.

خلال الفصول الدراسية

توجد على مكاتب الطلاب مجموعات من الوقود الصلب والمعادن والأطالس وكتب الجغرافيا المدرسية.

يبدأ مدرس الكيمياء الدرس بإخبار الطلاب عن أهمية الغاز والنفط ليس فقط كمصدرين للطاقة، ولكن أيضًا كمواد خام للصناعة الكيميائية. ثم تتم مناقشة مسألة أفضلية الوقود الغازي على الوقود الصلب مع الطلاب، وأثناء المناقشة يتم صياغة الاستنتاجات وكتابتها.

مدرس كيمياء

المصادر الطبيعية الرئيسية للهيدروكربونات هي:

الغازات النفطية الطبيعية والمصاحبة

زيت

فحم

تختلف الغازات الطبيعية والغازات النفطية المصاحبة لها في حدوثها من حيث الطبيعة والتركيب والتطبيق.

دعونا نلقي نظرة على تكوين الغاز الطبيعي.

تكوين الغاز الطبيعي.

СН4 93 - 98% С4Н10 0.1 - 1%

C2H6 0.5 - 4% C5H12 0 - 1%

C3H8 0.2 - 1.5% N2 2 - 13%

والغازات الأخرى.

كما نرى، فإن الجزء الرئيسي من الغاز الطبيعي هو الميثان.

يحتوي الغاز النفطي المصاحب على كمية أقل بكثير من الميثان (30-50%)، ولكن يحتوي على نسبة أكبر من أقرب متجانساته: الإيثان. البروبان والبيوتان والبنتان (ما يصل إلى 20٪ لكل منهما) وغيرها من الهيدروكربونات المشبعة. عادة ما توجد حقول الغاز الطبيعي بالقرب من حقول النفط؛ على ما يبدو، تم تشكيل الغاز الطبيعي (وكذلك غاز البترول المصاحب) نتيجة لتحلل الهيدروكربونات النفطية نتيجة لنشاط البكتيريا اللاهوائية.

الغازات الطبيعية والبترولية المصاحبة هي وقود رخيص الثمن ومواد كيميائية أولية قيمة، وأهم أنواع الوقود الغازي هو الغاز الطبيعي، وهو رخيص الثمن وعالي السعرات الحرارية (تصل إلى 39.700 كيلوجول)، حيث أن مصدره الرئيسي جزء لا يتجزأهو الميثان (ما يصل إلى 93-98٪).

لماذا تعتقد أن الغاز الطبيعي يستخدم كوقود غازي؟

يتمتع الوقود الغازي بمزايا كبيرة مقارنة بالوقود الصلب:

يمتزج بسهولة وبشكل كامل مع الهواء، لذلك عند حرقه، لا يتطلب الأمر سوى كمية صغيرة من الهواء للاحتراق الكامل؛

ويمكن تسخين الغاز في مولدات خاصة للحصول على درجة حرارة أعلى للهب؛

تصميم صناديق الاحتراق أبسط بكثير، حيث لا يوجد خبث أو رماد أثناء الاحتراق؛

غياب الدخان له تأثير مفيد على الظروف الصحية والنظافة بيئة; النظافة البيئية

يمكن أن ينتقل الوقود الغازي عبر خطوط أنابيب الغاز.

رخص؛

قيمة حرارية عالية

ولهذا السبب، يتزايد استخدام الوقود الغازي في الصناعة والحياة اليومية والمركبات، وهو أحد أفضل أنواع الوقود للاحتياجات المنزلية والصناعية.

في النصف الثاني من القرن العشرين الإنتاج العالميزاد إنتاج الغاز أكثر من 10 مرات ويستمر في النمو. حتى وقت قريب، تم إنتاج الغاز بشكل رئيسي في الدول المتقدمةولكن في الآونة الأخيرة تزايد دور الدول الآسيوية والأفريقية. الشركة الرائدة بلا منازع في احتياطيات الغاز وإنتاجه هي روسيا. 15-20% من المواد الخام المستخرجة تدخل السوق العالمية

يتم طرح أسئلة على الطلاب:

1. أين تستخدم موارد الوقود في رأيك؟

بعد إجابات الطلاب، يقوم المعلم بتلخيص وإعطاء تعريف لمجمع الوقود والطاقة مرة أخرى. ثم يتم تقديم المهام. (العمل في مجموعات صغيرة، قراءة الخرائط، الجداول، الرسوم البيانية. عمل بحث جزئي)

المهمة 1: باستخدام الجدول رقم 4 من الكتاب المدرسي، تعرف على الإنتاج العالمي لأنواع الوقود الرئيسية (إنتاج النفط والغاز).

المهمة 2: باستخدام الشكل 23، تعرف على التحول في هيكل الاستهلاك العالمي لموارد الوقود وأجب عن السؤال: هل يتزايد استهلاك الغاز في العالم؟ (الجواب نعم)

في سياق مناقشة البيانات في الجدول رقم 4 والشكل 23، توصل الطلاب إلى استنتاج مفاده أن هناك العديد من مناطق إنتاج النفط والغاز الأكثر أهمية. مدرس الخريطة الجغرافيةيعرض ويسمي المناطق الرئيسية لإنتاج النفط والغاز، ويقارنها الطلاب بأطالسهم، ويسمون البلدان ويدونونها في دفاتر ملاحظاتهم.

ويبلغ إجمالي عدد حقول النفط حوالي 50 ألفاً. ومع ذلك، عند مستوى الإنتاج الحالي، دعونا نحسب مدى توفر الموارد للبشرية.

في دفتر ملاحظاتك: تذكر الصيغة الحسابية (R = W/D)

في أي وحدات يتم التعبير عن توافر الموارد؟ (من السنة). استخلاص النتائج! (عدد قليل)

هناك دول في العالم لديها احتياطيات نفطية هائلة. باستخدام الجدول، قم بتسمية الدول الثلاث التي لديها أكبر الاحتياطيات. أين ترتيب روسيا؟

العديد من الدول تنتج النفط. وفي كل منطقة، يمكن تحديد العديد من البلدان باعتبارها رائدة في الإنتاج. باستخدام الخريطة، قم بتسمية هذه البلدان واكتبها في دفتر ملاحظاتك

في أوروبا: في آسيا: في أمريكا: في أفريقيا:

أين تقع بالضبط أكبر حقول النفط؟ هنا ليست سوى بعض من لهم.

1 برميل من النفط يساوي 158.988 لترًا، 1 برميل يوميًا – 50 طنًا سنويًا

وتم إنتاج أكثر من 680 ألف طن من النفط يوميا في جافار، بالإضافة إلى 56.6 مليون متر مكعب يوميا من الغاز الطبيعي.

تدير شركة أغجاري 60 بئرًا متدفقًا ويبلغ إنتاجها السنوي 31.4 مليون طن

ويوجد في منطقة برقان الكبرى 484 بئراً متدفقاً ويبلغ إنتاجها السنوي حوالي 70 مليون طن

ما هو الرف؟

هل تعتقد أن الإنتاج من الرفوف أرخص أو أكثر تكلفة منه في البر الرئيسي؟ لماذا؟

ما هي الدول المميزة على الخريطة؟ ما لديهم من القواسم المشتركة؟ ما هو اسم هذه المنظمة؟ مهمتها الرئيسية؟

يتم بيع النفط بنشاط في السوق العالمية. (40%) تطورت علاقات مستقرة بين الدول، ما يسمى "جسور النفط". ما هي أهمها؟ كيف تفسر وجودهم؟ كيف يتم نقل النفط؟

أكبر ناقلة يبلغ طولها 500 متر. يحمل على متنه ما يصل إلى 500000 طن من النفط.

الناقلات العملاقة هي نتاج الثورة العلمية والتكنولوجية في عصرنا. الكلمة نفسها تأتي من الكلمة الإنجليزية "دبابة" - دبابة. الناقلة البحرية هي سفينة مصممة لنقل البضائع السائلة (النفط، والأحماض، والزيوت النباتية، والكبريت المنصهر، وما إلى ذلك) في صهاريج السفن (الصهاريج). ويمكن للناقلات العملاقة أن تحمل ما يصل إلى 50% من النفط في رحلة واحدة أكثر من غيرها، وتتحمل تكاليف تشغيل إضافية بنسبة 15% فقط للتزود بالوقود والطاقم والتأمين، مما يسمح لشركات النفط المستأجرة للسفن بزيادة أرباحها وتوفير المدخرات. سيكون هناك دائمًا طلب على ناقلات النفط هذه.

أحد ممثلي هذه الفئة من السفن البحرية كان ناقلة النفط باتيلوس. تم إنشاء سفينة الشحن هذه، من البداية إلى النهاية، وفقًا للتصميم الأصلي دون تحديث إضافي أثناء التشغيل. تم بناؤه في 10 أشهر، وتم استخدام ما يقرب من 70 ألف طن من الفولاذ في البناء. كلف البناء المالك 130 مليون دولار

الشرق الأوسط: الدول المحيطة بالخليج الفارسي ( المملكة العربية السعودية, الإمارات العربية المتحدة، إيران، العراق). تمثل هذه المنطقة ثلثي إنتاج النفط العالمي.

أمريكا الشمالية: ألاسكا، تكساس.

الشمالية و غرب افريقيا: الجزائر، ليبيا، نيجيريا، مصر.

أمريكا الجنوبية: شمال البر الرئيسى، فنزويلا.

أوروبا: جرف بحر الشمال وبحر النرويج.

روسيا (سيبيريا الغربية): منطقتا تومسك وتيومين.

المهمة 3: باستخدام الشكل 24، تحديد الدول الرائدة في إنتاج النفط؛ باستخدام الشكل 25، تحديد تشكيل جسور النفط المستدامة بين البلدان.

الخلاصة: يتم إنتاج النفط والغاز بشكل رئيسي في البلدان النامية، والاستهلاك - في البلدان المتقدمة.

يستمر مدرس الكيمياء .

أدت الزيادة الكبيرة في إنتاج أنواع الوقود ذات السعرات الحرارية العالية والأرخص (النفط والغاز) إلى انخفاض حاد في حصة الوقود الصلب في ميزان الوقود في البلدان.

والغاز النفطي المصاحب هو أيضًا (حسب المنشأ) غاز طبيعي. يعود اسمه إلى الزيت الذي يوجد به في الطبيعة. يذوب الغاز النفطي المصاحب في النفط (جزئياً)، ويقع فوقه جزئياً، مشكلاً قبة غازية. وتحت ضغط هذا الغاز يرتفع النفط عبر البئر إلى السطح. وعندما ينخفض ​​الضغط، يغادر غاز البترول المصاحب الزيت بسهولة.

ولم يتم استخدام الغاز النفطي المصاحب لفترة طويلة وتم حرقه في الموقع. حاليًا، يتم التقاطه واستخدامه كوقود أو كأحد مصادر التخليق العضوي، لأنه يحتوي على عدد كبير من متجانسات الميثان. للمزيد من الاستخدام العقلانيوينقسم غاز البترول المصاحب إلى أجزاء.

أجزاء الغاز: 1. C5H12، C6H14 والسوائل الأخرى - بنزين الغاز؛

2. C3H8، C4H10 - خليط البروبان والبيوتان

3. CH4، C2H6 والشوائب الأخرى - "الغاز الجاف"

تستخدم كمضافات للبنزين.

كوقود وغاز منزلي.

في التخليق العضوي كوقود.

لقد ولدنا ونعيش في عالم من المنتجات والأشياء المشتقة من النفط. في تاريخ البشرية كانت هناك فترات الحجر والحديد. من يدري، ربما سيطلق المؤرخون على عصرنا اسم النفط أو البلاستيك. النفط هو أكثر أنواع المعادن عنوانًا. يُطلق عليها لقب "ملكة الطاقة" و"ملكة الخصوبة". وملكيتها في الكيمياء العضوية هي "الذهب الأسود". خلق النفط صناعة جديدة - البتروكيماويات، كما أدى إلى ظهور عدد من المشاكل البيئية.

النفط معروف للبشرية منذ العصور القديمة. على ضفاف نهر الفرات تم استخراجه منذ 6-7 آلاف سنة قبل الميلاد. ه. وكان يستخدم لإضاءة المنازل والتحنيط. وكان النفط جزءا لا يتجزأ حارقةوالتي دخلت التاريخ تحت اسم "النار اليونانية". في العصور الوسطى كان يستخدم بشكل رئيسي لإضاءة الشوارع.

في أوائل القرن التاسع عشر في روسيا، تم تقطير النفط وتحويله إلى زيت إضاءة يسمى الكيروسين، والذي كان يستخدم في المصابيح التي تم اختراعها في منتصف القرن التاسع عشر. خلال نفس الفترة، وبسبب نمو الصناعة وظهور المحركات البخارية، بدأ الطلب على النفط كمصدر لمواد التشحيم في الزيادة. مقدمة في أواخر الستينيات. يعتبر القرن التاسع عشر ميلاد التنقيب عن النفط صناعة النفط.

في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين، تم اختراع محركات البنزين والديزل. وأدى ذلك إلى التطور السريع لإنتاج النفط وطرق معالجته.

النفط هو "كتلة من الطاقة". باستخدام 1 مل فقط من هذه المادة، يمكنك تسخين دلو كامل من الماء بدرجة واحدة، ومن أجل غلي دلو السماور، تحتاج إلى أقل من نصف كوب من الزيت. من حيث تركيز الطاقة لكل وحدة حجم، يحتل النفط المرتبة الأولى بين مواد طبيعية. وحتى الخامات المشعة لا يمكنها منافستها في هذا الصدد، حيث أن محتوى المواد المشعة فيها صغير جدًا بحيث أنه لاستخراج 1 ملغ من الوقود النووي، يجب معالجة أطنان من الصخور.

نشأت رواسب النفط الخام والغاز منذ 100-200 مليون سنة في سمك الأرض. أصل النفط هو أحد أسرار الطبيعة الخفية.

النفط والمنتجات النفطية.

النفط هو الوقود الأحفوري السائل الوحيد. سائل زيتي من الأصفر إلى البني الداكن، أخف من الماء. (تم عرض عينات الزيت). وهناك زيوت خفيفة وثقيلة. يتم استخراج الرئتين باستخدام المضخات، بطريقة النافورة، وتستخدم بشكل أساسي في صناعة البنزين والكيروسين. يتم في بعض الأحيان استخراج المعادن الثقيلة باستخدام طريقة التعدين (رواسب ياريسكوي في جمهورية كومي) ومعالجتها إلى البيتومين وزيت الوقود والزيوت.

على عكس المعادن الأخرى، فإن النفط، مثل الغاز، لا يشكل طبقات منفصلة، ​​بل يملأ الفراغات في الصخور: المسام بين حبيبات الرمل، والشقوق.

الزيت قابل للاشتعال. ويحتفظ بهذه الخاصية حتى عندما يكون على سطح الماء، حيث يمكن أن يشتعل من شعلة قابلة للاشتعال حتى ينتشر إلى طبقة رقيقة قزحية الألوان. يعتبر الزيت وقودًا فريدًا من نوعه، حيث تبلغ قيمته الحرارية 37-49 ميجا جول/كجم. وبالتالي، فإن 10 أطنان من الزيت توفر نفس كمية الحرارة التي يوفرها 13 طنًا من الأنثراسيت و31 طنًا من الحطب. وهو أساس صناعات الطاقة والصناعات الكيماوية. ومن المعروف أيضًا الزيوت الطبية الغنية بالهيدروكربونات النفثينية والعطرية.

التجربة المعملية رقم 1. الخصائص الفيزيائية للنفط

نقوم بفحص أنبوب اختبار بالزيت (سائل زيتي، بني داكن اللون، أسود تقريبًا مع رائحة مميزة).

النفط ليس له رائحة البنزين، وهذا ما ترتبط به فكرته. وتعطى رائحة الزيت من ثاني كبريتيد الكربون المصاحب له وبقايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية.

قم بإذابة الزيت في الماء (لا يذوب، يتكون فيلم على السطح). كثافة الفيلم أقل من كثافة الماء، لذا فهو موجود على السطح.

التركيب العنصري للنفط.

ج – 84 – 87% O، N، S – 0.5 – 2%

ح – 12 – 14% في بعض الودائع تصل إلى 5% س

الزيت عبارة عن خليط معقد من عدد كبير من المركبات العضوية.

تكوين النفط ومنتجاته.

تكرير البترول (الكيمياء)

تكرير النفط هو عملية تنطوي على إنشاء معدات معقدة.

المعلم: املأ جدول "تكرير النفط"

المعالجة الأولية (العمليات الفيزيائية)	تنظيف	الجفاف، تحلية، تقطير الهيدروكربونات المتطايرة (الميثان بشكل رئيسي)
	التقطير	الفصل الحراري للزيت إلى أجزاء. على أساس الفرق في نقاط غليان الهيدروكربونات ذات الأوزان الجزيئية المختلفة
إعادة التدوير (العمليات الكيميائية)	تكسير	تحلل الهيدروكربونات طويلة السلسلة وتكوين الهيدروكربونات ذات ذرات كربون أقل في الجزيئات
	الإصلاح	تغيير بنية جزيئات الهيدروكربون عن طريق: الأيزومرية، الألكلة، سيكليزيشن (نكهة)

تكرير النفط الأولي – التصحيح – الفصل إلى أجزاء الزيت على أساس الفرق في نقاط الغليان.

يتم تغذية الزيت في عمود التقطير من خلال فرن أنبوبي، حيث يتم تسخينه إلى 350 درجة مئوية. في شكل بخار، يرتفع الزيت إلى أعلى العمود، ويبرد تدريجياً، وينقسم إلى أجزاء: البنزين، النافتا، الكيروسين، زيت الديزل، زيت الوقود. الجزء غير القابل للتقطير هو القطران.

(يصف الجدول عمل عمود التقطير، ويذكر الكسور ومجالات تطبيقها).

أجزاء الزيت:

C5 - C11 - البنزين (وقود السيارات والطائرات، المذيبات)؛

C8 - C14 - النفتا (وقود الجرارات)؛

C12 – C18 – الكيروسين (وقود الجرارات والصواريخ والطائرات)؛

С15 – С22 – زيت الغاز (منتجات النفط الخفيف) – الديزل. وقود.

بقايا التقطير هي زيت الوقود (وقود لبيوت الغلايات). تنتج عمليات التقطير الإضافية زيوت التشحيم. استخدام زيت الوقود هو زيت الديزل والبارافين والفازلين وزيوت التشحيم. تطبيق القطران – البيتومين والأسفلت.

تكرير النفط الثانوي: التكسير (التحفيزي والحراري).

الحرارية	المحفز
450-550 درجة	400-500 درجة مئوية، القط. Al2O3 nSiO2 (محفز سيليكات الألومنيوم)
العملية بطيئة	العملية سريعة
يتكون العديد من الهيدروكربونات غير المشبعة	تتشكل كمية أقل بكثير من الهيدروكربونات غير المشبعة
إنتاج البنزين: 1) مقاومة للانفجار 2) غير مستقر أثناء التخزين (تتأكسد الهيدروكربونات غير المشبعة بسهولة)	إنتاج البنزين: 1) مقاومة للانفجار 2) أكثر استقرارًا أثناء التخزين (نظرًا لوجود العديد من الهيدروكربونات غير المشبعة)

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 СH₃- CH₂- CH₂- CH₃ → CH₃- CH- CH₃

CH₃

تعتمد ماركة البنزين وجودته على مقاومته للطرق على مقياس الأوكتان:

تعتبر مقاومة التفجير 0 (تشتعل تلقائيًا بسهولة)

ن. هيبتان.

أكثر من 100 – (ثبات عالي) 2,2,4-تريميثيلبنتان. كلما زادت نسبة الهيبتان الموجودة في البنزين، كلما ارتفعت درجته.

الهيدروكربونات المشبعة المتفرعة والهيدروكربونات غير المشبعة والعطرية مقاومة للانفجار.

الإصلاح (التنكيه) - 450⁰ - 540⁰С

الهكسان → الهكسان الحلقي → البنزين: C₆H₁₄ → C₆H₁₂ → C₆H₆

يتم إنتاجها لزيادة مقاومة تفجير البنزين - القدرة على تحمل الضغط القوي في أسطوانة المحرك عند درجات حرارة عالية دون احتراق تلقائي.

مدرس الجغرافيا يواصل الدرس

توزيع احتياطيات النفط الرئيسية في العالم.

ظهرت كلمة "زيت" باللغة الروسية في القرن السابع عشر وهي مشتقة من كلمة "نفاتا" العربية والتي تعني "يقذف". هكذا أطلقوا عليها عام 4-3 آلاف قبل الميلاد. ه. سكان بلاد ما بين النهرين، المركز القديم للحضارة، سائل زيتي أسود قابل للاشتعال، والذي ينفجر أحيانًا على سطح الأرض على شكل نوافير.

ولذلك، فمنذ العصور القديمة وحتى منتصف القرن التاسع عشر، كان يتم استخراج النفط حيث يتدفق على شكل ينابيع، مروراً بالتصدعات والشقوق في الصخور. لكن عندما بدأوا بالبحث عنه بعيداً عن أماكن إنتاج النفط المباشر، برزت الأسئلة: كيف نفعل ذلك؟ أين يتم حفر الآبار؟

وفي سياق الدراسات الجيولوجية الطويلة، وجد أن النفط من المرجح أن يوجد حيث تكون الطبقات السميكة من الغطاء الرسوبي مطوية وممزقة بسبب الحركات التكتونية لقشرة الأرض، وتشكل انحناءات على شكل قبة من الطبقات، مثل يسمى النوع المحدب للتراكم الطبيعي للهيدروكربونات، ويسمى الخزان. وتسمى مناطق القشرة الأرضية التي تحتوي على واحد أو أكثر من هذه الرواسب بالرواسب.

تم اكتشاف أكثر من 27 ألف حقل نفط في العالم، لكن جزء صغير منها فقط (1%) يحتوي على ¾ احتياطي النفط العالمي، و33 حقلاً عملاقاً يحتوي على نصف احتياطي العالم.

من خلال تحليل توزيع موارد النفط المؤكدة في العالم حسب المنطقة والبلد، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن جنوب غرب آسيا يلعب دورًا استثنائيًا، أي أن ثلثي موارد النفط العالمية تقع في دول الخليج الفارسي (SA، العراق، الإمارات العربية المتحدة، الكويت، إيران).

أقترح، باستخدام البيانات، إكمال المهمة رقم 1 (ضع علامة على الخريطة الكنتورية لأفضل 10 دول في العالم من حيث موارد النفط المؤكدة).

صناعة الوقود في الاقتصاد العالمي.

وتقع المصافي التي تعالج النفط وأنواع الوقود المختلفة (البنزين والكيروسين وزيت الوقود) بشكل رئيسي في مناطق الاستهلاك. ولذلك، ضخمة الفجوة الإقليميةبين مجالات إنتاجها واستهلاكها. دعونا نعرف لماذا؟

حاليًا، يتم إنتاج النفط في أكثر من 80 دولة حول العالم. ويتوزع الإنتاج العالمي (ما يقارب 3.5 مليار طن) بالتساوي تقريباً بين البلدان المتقدمة اقتصادياً والبلدان النامية.

يقع ما يزيد قليلاً عن 40٪ على دول أوبك، ومن بين بعض المناطق الكبيرة، تبرز آسيا الخارجية بشكل خاص، وذلك بفضل دول الخليج في المقام الأول.

دعونا نحلل البيانات، إذن دول الخليج تمثل ثلثي احتياطي النفط العالمي المؤكد وحوالي ثلث إنتاجه العالمي. تنتج 4 دول في هذه المنطقة أكثر من 100 مليون طن من النفط سنويًا لكل منها، وتتصدر جنوب أفريقيا القائمة، وتحتل المرتبة الأولى في العالم. أما باقي المناطق حسب حجم إنتاج النفط فتتوزع حسب الترتيب التالي: أمريكا اللاتينيةوأمريكا الشمالية وأفريقيا ورابطة الدول المستقلة وشمال أوروبا. حيث معظميتم تصدير موارد الطاقة، وخاصة النفط، المنتجة في البلدان النامية إلى الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا الغربية واليابان، والتي ستشهد دائمًا اعتماداً كبيراً على واردات الوقود في الصناعة.

ونتيجة لذلك، تم تشكيل "جسور الطاقة" المستقرة بين العديد من البلدان والقارات - في شكل تدفقات قوية من شحنات النفط، المحيطية في المقام الأول.

وبالتالي، فإن كبار مصدري النفط يظلون حاليًا من دول أوبك (ما يقرب من 2/3 أوبك من الصادرات العالمية) والمكسيك وروسيا. ومن هنا تتجه أقوى تدفقات حركة تصدير النفط في الاتجاهات التالية:

تعزيز المواد المقترحة، أكمل المهمة رقم 2 الخرائط الكنتورية. لاحظ تدفقات شحنات النفط الرئيسية.

التقني والمصمم الروسي – Shukhov V.G.؛

أجرى (1878) حسابات لأول خط أنابيب للنفط في روسيا وأشرف على بنائه. حصل (1891) على براءة اختراع لإنشاء منشأة لتكسير الهيدروكربونات النفطية؛

ومع بداية الثمانينات، كان يدخل المحيط سنويا حوالي 16 مليون طن من النفط، وهو ما يمثل 10.23% من الإنتاج العالمي. ترتبط أكبر خسائر النفط بنقله من مناطق الإنتاج. حالات الطوارئ التي تنطوي على تفريغ الناقلات للغسيل ومياه الصابورة في البحر، كل ذلك يسبب وجود كميات ثابتة من التلوث على طول الطرق البحرية.

وعلى مدى 130 عاما مضت، منذ عام 1964، تم حفر حوالي 12 ألف بئر في المحيط العالمي، منها 11 ألف و1350 بئرا صناعية تم تجهيزها في بحر الشمال وحده. بسبب التسريبات البسيطة، يتم فقدان 10.1 مليون طن من النفط سنويًا. وتدخل كميات كبيرة من النفط إلى البحار عبر الأنهار ومياه الصرف الصناعي. الدخول في البيئة البحريةينتشر الزيت أولاً على شكل فيلم، مكونًا طبقات متفاوتة السماكة. يغير فيلم الزيت تركيبة الطيف وشدة تغلغل الضوء في الماء. عند مزجه بالماء، يشكل الزيت نوعين من المستحلب: "زيت في ماء" مباشر وعكس "ماء في زيت". المستحلبات المباشرة، التي تتكون من قطرات الزيت التي يصل قطرها إلى 10.5 ميكرون، تكون أقل استقرارًا وهي مميزة للزيت الذي يحتوي على مواد خافضة للتوتر السطحي. عند إزالة الأجزاء المتطايرة، يشكل النفط مستحلبات عكسية لزجة يمكن أن تبقى على السطح، وتنقلها التيارات، وتغسل على الشاطئ وتستقر في القاع.

13 نوفمبر 2002 غرق ناقلة محملة بالنفط قبالة سواحل إسبانيا. ويوجد في عنابر الناقلة 77 ألف طن من النفط.

وبحلول الوقت الذي غرقت فيه الناقلة، كان حوالي 5 آلاف طن من زيت الوقود ووقود الديزل المستخدم في تشغيل محركات الناقلة قد تسربت إلى البحر، وتسربت نفس الكمية تقريبًا عندما انقسمت الناقلة إلى قسمين. وفي منطقة الكارثة، تشكلت بقعة نفطية عملاقة، بلغت مساحتها أكثر من 100 كيلومتر مربع. تقذف الأمواج كميات متزايدة من زيت الوقود إلى الشاطئ، وعلى مد البصر، يمتد شريط من اللون الأسود والبني السام على طول الساحل بأكمله. وتتناقض الأمواج السوداء بشكل شنيع مع الشجيرات الخضراء على الساحل. منطقة.

تتغطى الأسماك بالزيت وتموت من الاختناق. الطيور البحرية- الغواصات والنوارس والغلموت والغاق - الدوس على الحجارة. إنهم باردون، صدرهم، الرقبة، الأجنحة مغطاة بالزيت، يتغلغل الوحل السام في الجسم عندما يحاولون تنظيف ريشهم بمناقيرهم. لا يفهمون أي شيء، فإنهم ينظرون إلى عنصرهم الأصلي، الذي أصبح غريبًا عنهم، للأسف، كما لو كانوا يتوقعون الموت الوشيك. يتم تسليم الطيور باستسلام إلى المتحمسين الذين يحاولون تنظيف الزيت من ريشهم واستخدام الماصات لإسقاط المحلول المنقذ في عيونهم الخرزية. لكن لا يمكن مساعدة سوى بضع مئات من آلاف الطيور المحتضرة. لقد لحقت أضرار لا يمكن إصلاحها بواحدة من أغنى مناطق الصيد في البلاد. لقد تلوثت الأماكن الفريدة لجمع المحار وبلح البحر وصيد الأخطبوط وسرطان البحر.

مدرس كيمياء

تنقية الزيت

طرق مكافحة النفط في المحيط:

أ) التدمير الذاتي، ب) التشتت الكيميائي، ج) الامتصاص، د) المبارزة، ه) المعالجة البيولوجية.

أ- البقعة النفطية صغيرة وبعيدة عن الشاطئ (الذوبان في الماء والتبخر)

ب - المستحضرات الكيميائية (تمتص الزيت وتسحبه إلى أماكن صغيرة وتزيله بالشباك)

ب- يمتص القش أو الخث البقع الصغيرة في الظروف الهادئة

ز- تسوير "الحاويات" والضخ منها بالمضخات

د- الأدوية البيولوجية

للحد من الضرر الذي يلحق بالطبيعة من الضروري:

تحسين أساليب وتقنيات إنتاج النفط وتخزينه ونقله وضمان سلامة الإنتاج.

الفحم الأحفوري عبارة عن منتجات صلبة ناتجة عن تحوير بقايا النباتات القديمة، ويستخدم في الصناعة على شكل وقود وأيضًا كمواد خام كيميائية. تتميز بمحتوى الرماد. إذا كان محتوى الرماد أقل من 50% فهو الفحم، وإذا كان أعلى فهو الصخر الزيتي.

يحتوي الفحم على 60-98% كربون، 1-12% هيدروجين، 2-20% أكسجين، 1-3% نيتروجين، كبريت، فسفور، سيليكون، ألومنيوم، حديد، رطوبة.

بناءً على تكوين المادة الأولية، يتم تقسيم الفحم إلى فحم الدبال (يتكون من نباتات أعلى) والسابروبليك (المتكون من الطحالب). يتحول الخث أو السابروبيل تدريجيًا، تحت الضغط وفي غياب الأكسجين، إلى فحم بني، والذي يتحول إلى فحم صلب، ثم إلى أنثراسيت. في ظروف جيولوجية محددة (ضغط قوي، حرارة) يمكن أن يتحول الفحم إلى الجرافيت والشونجايت - الصخور التي تحتوي على الكربون البلوري.

الفحم البني عبارة عن تكوينات فضفاضة ذات لون بني أو أسود-بني. تحتوي على 64-78% كربون، و6% هيدروجين. لديهم الموصلية الحرارية المنخفضة. هذه هي الفحم منخفض الجودة. تتركز أكبر احتياطيات الفحم البني في حوضي لينا وكانسك-أتشينسك في روسيا (بالعمل بخريطة جغرافية)

الفحم الحجري كثيف للغاية. أنها تحتوي على 90٪ كربون، وما يصل إلى 5٪ هيدروجين (العمل مع مخطط "الفحم" (الملحق 1)). لديهم قيمة حرارية عالية. منهم، من خلال المعالجة، يمكنك الحصول على أكثر من 400 منتج مختلف، والتي تزيد تكلفتها بنسبة 20-25 مرة مقارنة بتكلفة الفحم نفسه. تتم معالجة الفحم في مصانع فحم الكوك. الاتجاه الواعد للغاية للمعالجة هو إنتاج الوقود السائل من الفحم.

وقود. المواد الخام الكيميائية

معلم الجغرافيا

أكبر أحواض الفحم هي تونغوسكا، لينسكي، تيمير في روسيا؛ الآبالاش في الولايات المتحدة الأمريكية، والروسية في ألمانيا، وحوض كاراجاندا في كازاخستان (العمل بخريطة جغرافية).

يحتوي الأنثراسايت على معظم الكربون - ما يصل إلى 97٪ (العمل مع مخطط "الفحم")، لذلك يتم استخدامه كوقود عالي الجودة عديم الدخان، وكذلك في الصناعات المعدنية والصناعات الكيماوية والكهربائية.

انظر إلى الفحم الموجود في المجموعة ولاحظ أنه كلما زاد محتوى الكربون في المادة، كلما زاد لونها كثافة، وارتفعت جودة الفحم.

ينظر الطلاب إلى الفحم البني، والفحم البيتوميني، والأنثراسايت في مجموعة "الوقود".

كيف يتم استخراج الفحم؟

يتم استخراج الفحم بطريقتين: حفرة مفتوحة وتحت الأرض. الطريقة المفتوحة هي أكثر تقدمية واقتصادية، لأنها تسمح باستخدام التكنولوجيا. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لاستخراج الفحم الحراري. تعتبر الطريقة تحت الأرض أكثر تكلفة، ولكنها أيضًا واعدة أكثر، حيث يتم العثور على الفحم عالي الجودة في أعماق كبيرة. اليوم هذه هي الطريقة التي يتم بها استخراج الفحم للمعادن.

ما هي الدولة التي تحتل المرتبة الأولى من حيث احتياطيات الفحم المؤكدة؟ (الولايات المتحدة الأمريكية)

مدرس كيمياء

دي. وكتب مندليف، الذي احتفل بعيد ميلاده الـ175 هذا العام، عن هذا الموضوع: "لا توجد نفايات، هناك مواد خام غير مستخدمة".

وبالتالي، فإن النفط والغاز والفحم ليست فقط المصادر الأكثر قيمة للهيدروكربونات، ولكنها أيضًا جزء من مخزن فريد من الموارد التي لا يمكن تعويضها. الموارد الطبيعيةالذي يعد استخدامه الدقيق والمعقول شرطًا ضروريًا للتطور التدريجي للمجتمع البشري. بهذه المناسبة نعود مرة أخرى إلى نقش درسنا - كلمات الكيميائي الروسي العظيم د. مندليف الذي قال: "النفط ليس وقودًا، يمكنك حرقه بالأوراق النقدية". يمكن تطبيق هذا البيان على جميع الهيدروكربونات الطبيعية.

تعزيز المواد المستفادة

1. ما هي المنتجات التي يتم عزلها من الغاز البترولي المصاحب وفيم يتم استخدامها؟

الجواب: يتم فصل البنزين عن الغاز البترولي المصاحب،والذي يستخدم كمادة مضافة للبنزين العادي؛يستخدم جزء البروبان البيوتان كماوقود؛ يستخدم الغاز الجاف في التفاعلات العضويةتوليف.

2. لماذا يعتبر إشعال الغاز الطبيعي في المحرك أسهل من إشعال البنزين العادي؟

الجواب: البنزين لديه درجة حرارة أقلالاشتعال من المعتاد.

3. لماذا لا يمكن التعبير عن تركيبة الزيت بصيغة واحدة؟

الجواب: لا يمكن التعبير عن تركيبة الزيت بصيغة واحدة، لأن...النفط عبارة عن خليط من العديد من الهيدروكربونات.

العمل في المنزل:

1. اقرأ وفق الكتاب المدرسي § 20 – 22 (قبل تكسير المنتجات البترولية)

2. الأسئلة والواجبات: رقم 4 § 20، رقم 7 – 9 § 21

تحميل المواد

المصادر الطبيعية للهيدروكربونات هي الوقود الأحفوري - النفط و

الغاز والفحم والجفت. نشأت رواسب النفط الخام والغاز منذ 100-200 مليون سنة

مرة أخرى من النباتات والحيوانات البحرية المجهرية التي تبين أنها

متضمنة في الصخور الرسوبية المتكونة في قاع البحر، على عكس

بدأ هذا الفحم والجفت بالتشكل منذ 340 مليون سنة من النباتات،

ينمو على الأرض.

يوجد الغاز الطبيعي والنفط الخام بشكل شائع مع الماء

الطبقات الحاملة للنفط وتقع بين طبقات الصخور (الشكل 2). شرط

ينطبق مصطلح "الغاز الطبيعي" أيضًا على الغازات التي تتشكل في الطبيعة

الظروف الناتجة عن تحلل الفحم . الغاز الطبيعي والنفط الخام

يتم تطويرها في جميع القارات، باستثناء القارة القطبية الجنوبية. الاكبر

منتجو الغاز الطبيعي في العالم هم روسيا والجزائر وإيران و

الولايات المتحدة. أكبر منتجي النفط الخام هم

فنزويلا والمملكة العربية السعودية والكويت وإيران.

يتكون الغاز الطبيعي بشكل رئيسي من الميثان (الجدول 1).

النفط الخام هو سائل زيتي قد يكون لونه

تكون متنوعة جدًا - من البني الداكن أو الأخضر إلى اللون تقريبًا

عديم اللون. أنه يحتوي على رقم ضخمالألكانات. من بينها هناك

الألكانات المستقيمة والألكانات المتفرعة والألكانات الحلقية بعدد الذرات

الكربون من خمسة إلى 40. الاسم الصناعي لهذه الألكانات الحلقية هو nachta. في

يحتوي النفط الخام أيضًا على ما يقرب من 10٪ عطرية

الهيدروكربونات، بالإضافة إلى كميات صغيرة من المركبات الأخرى التي تحتوي عليها

الكبريت والأكسجين والنيتروجين.

الجدول 1: تكوين الغاز الطبيعي

الفحم هو أقدم مصدر للطاقة الذي نعرفه

إنسانية. وهو معدن (الشكل 3)، تم تشكيله من

المادة النباتية في عملية التحول. متحولة

تسمى الصخور التي خضع تكوينها لتغيرات في الظروف

الضغوط العالية وكذلك درجات الحرارة المرتفعة. منتج المرحلة الأولى في

عملية تكوين الفحم هي الخث، وهو

مادة عضوية متحللة. يتكون الفحم من الخث بعد ذلك

وهي مغطاة بالصخور الرسوبية. وتسمى هذه الصخور الرسوبية

مثقلة. الرواسب الزائدة تقلل من محتوى الرطوبة في الخث.

يتم استخدام ثلاثة معايير في تصنيف الفحم: النقاء (المحدد

محتوى الكربون النسبي في المئة)؛ النوع (محدد

تكوين المادة النباتية الأصلية)؛ الصف (اعتمادا على

درجة التحول).

الجدول 2 محتوى الكربون في بعض أنواع الوقود وقيمتها الحرارية

قدرة

أدنى أنواع الفحم الأحفوري هي الفحم البني و

الليجنيت (الجدول 2). وهي الأقرب إلى الخث وتتميز نسبيا

يتميز بانخفاض نسبة الرطوبة ويستخدم على نطاق واسع في

صناعة. النوع الأكثر جفافًا وصلابة من الفحم هو الأنثراسايت. له

تستخدم لتدفئة المنازل والطبخ.

وفي الآونة الأخيرة، وبفضل التقدم التكنولوجي، أصبح الأمر متزايدا

التغويز الاقتصادي للفحم. وتشمل منتجات تغويز الفحم

أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والميثان والنيتروجين. يتم استخدامها في

كوقود غازي أو كمادة خام لإنتاج مختلف

المنتجات الكيماوية والأسمدة.

يعد الفحم، كما هو موضح أدناه، مصدرًا مهمًا للمواد الخام لإنتاج

المركبات العطرية. يمثل الفحم

هو خليط معقد من المواد الكيميائية التي تشمل الكربون،

الهيدروجين والأكسجين، وكذلك كميات صغيرة من النيتروجين والكبريت والشوائب الأخرى

عناصر. بالإضافة إلى ذلك، يتضمن تكوين الفحم، اعتمادا على نوعه

كميات مختلفة من الرطوبة والمعادن المختلفة.

تتواجد الهيدروكربونات بشكل طبيعي ليس فقط في الوقود الأحفوري، ولكن أيضًا في

في بعض المواد ذات الأصل البيولوجي. المطاط الطبيعي

مثال على البوليمر الهيدروكربوني الطبيعي. جزيء المطاط

يتكون من آلاف الوحدات الهيكلية التي تمثل ميثيل بوتا-1،3-دين

(الأيزوبرين)؛

المطاط الطبيعي.حوالي 90% من المطاط الطبيعي

يتم استخراجه حاليًا في جميع أنحاء العالم، ويتم الحصول عليه من البرازيل

شجرة المطاط Hevea brasiliensis، تُزرع بشكل رئيسي في

الدول الاستوائية في آسيا. عصارة هذه الشجرة وهي من مادة اللاتكس

(محلول مائي غرواني من البوليمر)، يتم جمعه من القطع المصنوعة بسكين

نباح يحتوي اللاتكس على حوالي 30% من المطاط. قطعه الصغيرة

معلقة في الماء. يُسكب العصير في أوعية من الألومنيوم، حيث يُضاف إليه الحمض،

مما يتسبب في تخثر المطاط.

تحتوي العديد من المركبات الطبيعية الأخرى أيضًا على هياكل الأيزوبرين.

فتات. على سبيل المثال، يحتوي الليمونين على وحدتين من الأيزوبرين. الليمونين

هو المكون الرئيسي للزيوت المستخرجة من قشور الحمضيات،

مثل الليمون والبرتقال. ينتمي هذا الاتصال إلى فئة الاتصالات

دعا تربين. تحتوي التربينات على 10 ذرات كربون (C) في جزيئاتها

10-مركبات) وتتضمن شظيتين من الأيزوبرين متصلتين ببعضهما البعض

بعضها البعض بالتتابع ("الرأس إلى الذيل"). مركبات تحتوي على أربعة إيزوبرين

الشظايا (مركبات C 20) تسمى diterpenes، ومع ستة

شظايا الأيزوبرين - ترايتيربين (مركبات C 30). سكوالين،

والذي يوجد في زيت كبد سمك القرش هو ترايتيربين.

تحتوي مركبات رباعي التربين (مركبات C 40) على ثمانية إيزوبرين

فتات. تم العثور على رباعي التربينات في أصباغ الدهون النباتية والحيوانية

أصل. يرجع لونها إلى وجود نظام مترافق طويل

سندات مزدوجة. على سبيل المثال، البيتا كاروتين هو المسؤول عن اللون البرتقالي المميز

تلوين الجزرة.

تكنولوجيا معالجة النفط والفحم

في نهاية القرن التاسع عشر. تحت تأثير التقدم في مجال هندسة الحرارة والطاقة والنقل والهندسة والعسكرية وعدد من الصناعات الأخرى، زاد الطلب بشكل لا يقاس وكانت هناك حاجة ملحة لأنواع جديدة من الوقود والمنتجات الكيميائية.

في هذا الوقت، ولدت صناعة تكرير النفط وتقدمت بسرعة. تم إعطاء زخم كبير لتطوير صناعة تكرير النفط من خلال الاختراع والانتشار السريع لمحرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بالمنتجات البترولية. إن تكنولوجيا معالجة الفحم، التي لا تعمل فقط كأحد الأنواع الرئيسية للوقود، ولكن ما هو جدير بالملاحظة بشكل خاص، أصبحت مادة خام ضرورية للصناعة الكيميائية خلال الفترة قيد الاستعراض، تطورت أيضًا بشكل مكثف. وكان الدور الرئيسي في هذه المسألة ينتمي إلى كيمياء فحم الكوك. تحولت مصانع فحم الكوك، التي كانت تورد فحم الكوك في السابق لصناعة الحديد والصلب، إلى شركات كيماويات فحم الكوك، والتي أنتجت أيضًا عددًا من المنتجات الكيميائية القيمة: غاز فرن فحم الكوك، والبنزين الخام، وقطران الفحم، والأمونيا.

على أساس منتجات معالجة النفط والفحم، بدأ إنتاج المواد والمواد العضوية الاصطناعية في التطور. يتم استخدامها على نطاق واسع كمواد خام ومنتجات نصف جاهزة في مختلف فروع الصناعة الكيميائية.

التذكرة رقم 10

هدف.تلخيص المعرفة حول المصادر الطبيعية للمركبات العضوية ومعالجتها؛ إظهار النجاحات وآفاق تطوير البتروكيماويات وكيمياء فحم الكوك، ودورها في التقدم التقني للبلاد؛ تعميق المعرفة من مسار الجغرافيا الاقتصادية حول صناعة الغاز والاتجاهات الحديثة لمعالجة الغاز والمواد الخام ومشاكل الطاقة؛ تطوير الاستقلال في العمل مع الكتب المدرسية والمراجع والأدب العلمي الشعبي.

يخطط

المصادر الطبيعية للهيدروكربونات. غاز طبيعي. الغازات البترولية المصاحبة.
النفط والمنتجات البترولية وتطبيقاتها.
التكسير الحراري والحفزي.
إنتاج فحم الكوك ومشكلة الحصول على الوقود السائل.
من تاريخ تطور OJSC Rosneft - KNOS.
القدرة الإنتاجية للنبات . منتجات مصنعة.
التواصل مع المختبر الكيميائي.
حماية البيئة في المصنع.
خطط النبات للمستقبل.

المصادر الطبيعية للهيدروكربونات.
غاز طبيعي. الغازات البترولية المصاحبة

قبل الحرب الوطنية العظمى، الاحتياطيات الصناعية غاز طبيعيكانت معروفة في منطقة الكاربات والقوقاز ومنطقة الفولغا والشمال (كومي ASSR). ارتبطت دراسة احتياطيات الغاز الطبيعي فقط بالتنقيب عن النفط. وبلغ الاحتياطي الصناعي من الغاز الطبيعي عام 1940 نحو 15 مليار م3. ثم تم اكتشاف رواسب الغاز في شمال القوقاز وعبر القوقاز وأوكرانيا ومنطقة الفولغا وآسيا الوسطى وغرب سيبيريا و الشرق الأقصى. على
في 1 يناير 1976، بلغت احتياطيات الغاز الطبيعي المؤكدة 25.8 تريليون متر مكعب، منها في الجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية - 4.2 تريليون متر مكعب (16.3٪)، في الشرق - 21.6 تريليون متر مكعب (83.7٪)، بما في ذلك
18.2 تريليون متر مكعب (70.5%) - في سيبيريا والشرق الأقصى، 3.4 تريليون متر مكعب (13.2%) - في آسيا الوسطى وكازاخستان. اعتبارًا من 1 يناير 1980، بلغت احتياطيات الغاز الطبيعي المحتملة 80-85 تريليون متر مكعب، وبلغت الاحتياطيات المستكشفة 34.3 تريليون متر مكعب. علاوة على ذلك، ارتفعت الاحتياطيات بشكل رئيسي بسبب اكتشاف الودائع في الجزء الشرقي من البلاد - حيث بلغت الاحتياطيات المؤكدة هناك حوالي
30.1 تريليون م3 بنسبة 87.8% من إجمالي عموم الاتحاد.
وتمتلك روسيا اليوم 35% من احتياطيات الغاز الطبيعي في العالم، والتي تبلغ أكثر من 48 تريليون متر مكعب. المجالات الرئيسية لتواجد الغاز الطبيعي في روسيا ودول رابطة الدول المستقلة (الحقول):

مقاطعة النفط والغاز في غرب سيبيريا:
Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye، Nadymskoye، Tazovskoye – Yamalo-Nenets Autonomous Okrug؛
بوخرومسكوي، إيغريمسكوي – منطقة بيريزوفسكي الحاملة للغاز؛
Meldzhinskoe، Luginetskoe، Ust-Silginskoe - منطقة Vasyugan الحاملة للغاز.
مقاطعة النفط والغاز فولغا-الأورال:
وأهمها هو Vuktylskoye، في منطقة النفط والغاز تيمان-بيتشورا.
آسيا الوسطى وكازاخستان:
والأكثر أهمية في آسيا الوسطى هو غازلينسكوي، في وادي فرغانة؛
كيزيلكوم، بيرم علي، دارفازين، أشاك، شاتليك.
جنوب القوقازوعبر القوقاز:
كاراداغ، دوفاني – أذربيجان؛
أضواء داغستان – داغستان؛
سيفيرو ستافروبولسكوي، بيلاشيادينسكوي - إقليم ستافروبول؛
لينينغرادسكوي، مايكوبسكوي، ستارو مينسكوي، بيريزانسكوي - منطقة كراسنودار.

رواسب الغاز الطبيعي معروفة أيضًا في أوكرانيا وسخالين والشرق الأقصى.
تبرز سيبيريا الغربية من حيث احتياطيات الغاز الطبيعي (Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye). تصل الاحتياطيات الصناعية هنا إلى 14 تريليون متر مكعب. أصبحت حقول مكثفات الغاز في يامال (بوفانينكوفسكوي، كروزينشتيرنسكوي، خاراسافيسكوي، وما إلى ذلك) ذات أهمية خاصة الآن. وعلى أساسهم يجري تنفيذ مشروع يامال - أوروبا.
ويتركز إنتاج الغاز الطبيعي بشكل كبير ويتركز في المناطق التي تحتوي على أكبر الحقول وأكثرها ربحية. خمسة حقول فقط - Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye وOrenburgskoye - تحتوي على نصف الاحتياطيات الصناعية في روسيا. تقدر احتياطيات Medvezhye بـ 1.5 تريليون متر مكعب و Urengoyskoe بـ 5 تريليون متر مكعب.
الميزة التالية هي الموقع الديناميكي لمواقع إنتاج الغاز الطبيعي، وهو ما يفسره التوسع السريع في حدود الموارد المحددة، فضلاً عن السهولة النسبية والتكلفة المنخفضة لإشراكها في التنمية. وفي فترة قصيرة من الزمن، انتقلت المراكز الرئيسية لإنتاج الغاز الطبيعي من منطقة الفولغا إلى أوكرانيا وشمال القوقاز. تحدث المزيد من التحولات الإقليمية بسبب تطور الرواسب في غرب سيبيريا وآسيا الوسطى وجبال الأورال والشمال.

بعد انهيار الاتحاد السوفييتي، شهدت روسيا انخفاضًا في إنتاج الغاز الطبيعي. ولوحظ الانخفاض بشكل رئيسي في المنطقة الاقتصادية الشمالية (8 مليار م 3 في عام 1990 و 4 مليار م 3 في عام 1994)، في جبال الأورال (43 مليار م 3 و 35 مليار م 3)، في المنطقة الاقتصادية لغرب سيبيريا (576 و
555 مليار م3) وفي شمال القوقاز (6 و4 مليار م3). بقي إنتاج الغاز الطبيعي عند نفس المستوى في منطقة الفولغا (6 مليارات متر مكعب) والمناطق الاقتصادية في الشرق الأقصى.
وفي نهاية عام 1994، كان هناك اتجاه تصاعدي في مستويات الإنتاج.
من جمهوريات الاتحاد السوفييتي السابق الاتحاد الروسيتنتج معظم الغاز، في المرتبة الثانية تركمانستان (أكثر من 1/10)، تليها أوزبكستان وأوكرانيا.
إن استخراج الغاز الطبيعي على رف المحيط العالمي له أهمية خاصة. وفي عام 1987، تم إنتاج 12.2 مليار م3 من الحقول البحرية، أي حوالي 2% من الغاز المنتج في البلاد. وبلغ إنتاج الغاز المصاحب في نفس العام 41.9 مليار م3. بالنسبة للعديد من المناطق، أحد احتياطيات الوقود الغازي هو تغويز الفحم والصخر الزيتي. يتم تنفيذ تغويز الفحم تحت الأرض في دونباس (ليسيتشانسك) وكوزباس (كيسيليفسك) ومنطقة موسكو (تولا).
لقد كان الغاز الطبيعي ولا يزال منتجًا تصديريًا مهمًا في التجارة الخارجية الروسية.
وتقع مراكز معالجة الغاز الطبيعي الرئيسية في جبال الأورال (أورينبورغ، شكابوفو، ألميتيفسك)، في غرب سيبيريا (نيجنفارتوفسك، سورجوت)، في منطقة الفولغا (ساراتوف)، في شمال القوقاز (غروزني) وفي مناطق أخرى من الغاز. المحافظات الحاملة وتجدر الإشارة إلى أن محطات معالجة الغاز تنجذب نحو مصادر المواد الخام - الحقول وخطوط أنابيب الغاز الكبيرة.
أهم استخدام للغاز الطبيعي هو كوقود. آخر شيء الوقت يمضيالاتجاه نحو زيادة حصة الغاز الطبيعي في ميزان الوقود في البلاد.

الغاز الطبيعي الأكثر قيمة الذي يحتوي على نسبة عالية من الميثان هو ستافروبول (97.8٪ CH 4)، ساراتوف (93.4٪)، أورينغوي (95.16٪).
احتياطيات الغاز الطبيعي على كوكبنا كبيرة جدًا (حوالي 1015 مترًا مكعبًا). نحن نعرف أكثر من 200 رواسب في روسيا، تقع في غرب سيبيريا، وحوض الفولغا-الأورال، وشمال القوقاز. تحتل روسيا المركز الأول في العالم من حيث احتياطيات الغاز الطبيعي.
الغاز الطبيعي هو الأنواع الأكثر قيمةوقود. عندما يتم حرق الغاز، يتم إطلاق الكثير من الحرارة، لذلك فهو بمثابة وقود موفر للطاقة ورخيص الثمن في محطات الغلايات والأفران العالية وأفران الموقد المفتوح وأفران صهر الزجاج. إن استخدام الغاز الطبيعي في الإنتاج يجعل من الممكن زيادة إنتاجية العمل بشكل كبير.
الغاز الطبيعي هو مصدر المواد الخام للصناعة الكيميائية: إنتاج الأسيتيلين والإيثيلين والهيدروجين والسخام والمواد البلاستيكية المختلفة وحمض الخليك والأصباغ والأدوية وغيرها من المنتجات.

الغاز البترولي المصاحبهو غاز يتواجد مع النفط، ويذوب في الزيت ويوجد فوقه، مكوناً "غطاء الغاز"، تحت الضغط. عند الخروج من البئر ينخفض ​​الضغط ويتم فصل الغاز المصاحب عن النفط. لم يتم استخدام هذا الغاز في الأوقات الماضية، ولكن تم حرقه ببساطة. حاليًا، يتم التقاطه واستخدامه كوقود ومواد خام كيميائية قيمة. إن إمكانيات استخدام الغازات المصاحبة أوسع من الغاز الطبيعي، لأن... تكوينها أكثر ثراء. تحتوي الغازات المصاحبة على كمية أقل من الميثان مقارنة بالغاز الطبيعي، ولكنها تحتوي على نسبة أكبر بكثير من متجانسات الميثان. لاستخدام الغاز المصاحب بشكل أكثر عقلانية، يتم تقسيمه إلى مخاليط ذات تركيبة أضيق. وبعد الانفصال يتم الحصول على غاز البنزين والبروبان والبيوتان والغاز الجاف. يتم أيضًا استخراج الهيدروكربونات الفردية - الإيثان والبروبان والبيوتان وغيرها. عن طريق نزع الهيدروجين منها، يتم الحصول على الهيدروكربونات غير المشبعة - الإيثيلين، البروبيلين، البوتيلين، إلخ.

النفط والمنتجات البترولية وتطبيقاتها

الزيت سائل زيتي ذو رائحة نفاذة. تم العثور عليها في العديد من الأماكن الكرة الأرضيةتشريب الصخور المسامية على أعماق مختلفة.
وفقًا لمعظم العلماء، فإن النفط هو بقايا النباتات والحيوانات التي سكنت الكرة الأرضية ذات يوم، والتي تم تغييرها جيوكيميائيًا. يتم دعم هذه النظرية حول الأصل العضوي للزيت من خلال حقيقة أن الزيت يحتوي على بعض المواد النيتروجينية - وهي منتجات تحلل المواد الموجودة في الأنسجة النباتية. هناك أيضًا نظريات حول الأصل غير العضوي للنفط: تكوينه نتيجة عمل الماء في سمك الكرة الأرضية على كربيدات المعادن الساخنة (مركبات المعادن مع الكربون) مع تغير لاحق في الهيدروكربونات الناتجة تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي والتعرض للمعادن والهواء والهيدروجين وما إلى ذلك.
عند الاستخراج من التكوينات الحاملة للنفط الموجودة فيها قشرة الأرضفي بعض الأحيان، على عمق عدة كيلومترات، يأتي النفط إلى السطح تحت ضغط الغازات الموجودة عليه، أو يتم ضخه بواسطة المضخات.

تعد صناعة النفط اليوم مجمعًا اقتصاديًا وطنيًا كبيرًا يعيش ويتطور وفقًا لقوانينه الخاصة. ماذا يعني النفط للاقتصاد الوطني للبلاد اليوم؟ النفط مادة خام للبتروكيماويات في إنتاج المطاط الصناعي والكحول والبولي إيثيلين والبولي بروبيلين ومجموعة واسعة من المواد البلاستيكية المختلفة والمنتجات النهائية المصنوعة منها والأقمشة الاصطناعية. مصدر لإنتاج وقود المحركات (البنزين والكيروسين والديزل ووقود الطائرات)، والزيوت ومواد التشحيم، وكذلك وقود الغلايات والأفران (المازوت)، ومواد البناء (البيتومين والقطران والأسفلت)؛ مواد أولية لإنتاج عدد من مستحضرات البروتين المستخدمة كإضافات في أعلاف الماشية لتحفيز نموها.
النفط هو ثروتنا الوطنية، ومصدر قوة البلاد، وأساس اقتصادها. ويضم المجمع النفطي الروسي 148 ألف بئر نفط، و48.3 ألف كيلومتر من خطوط أنابيب النفط الرئيسية، و28 مصفاة نفط بطاقة إجمالية تزيد على 300 مليون طن من النفط سنوياً، فضلاً عن عدد كبير من مرافق الإنتاج الأخرى.
ويعمل في مؤسسات صناعة النفط وصناعاتها الخدمية نحو 900 ألف عامل، منهم نحو 20 ألف شخص في مجال العلوم والخدمات العلمية.
على مدى العقود الماضية، حدثت تغييرات أساسية في هيكل صناعة الوقود، ارتبطت بانخفاض حصة صناعة الفحم ونمو إنتاج النفط والغاز وصناعات المعالجة. إذا كانت في عام 1940 بلغت 20.5٪، ففي عام 1984 - 75.3٪ من إجمالي إنتاج الوقود المعدني. والآن يأتي الغاز الطبيعي والفحم المكشوف إلى الواجهة. وسوف ينخفض ​​استهلاك النفط لأغراض الطاقة، بل على العكس من ذلك، سوف يتوسع استخدامه كمادة خام كيميائية. وحاليا، في هيكل ميزان الوقود والطاقة، يشكل النفط والغاز 74%، في حين أن حصة النفط تتناقص، وحصة الغاز في تزايد وتصل إلى ما يقرب من 41%. حصة الفحم هي 20٪، والباقي 6٪ يأتي من الكهرباء.
بدأ الأخوان دوبينين لأول مرة في تكرير النفط في القوقاز. تتضمن معالجة الزيت الأولية تقطيره. وتتم عملية التقطير في مصافي النفط بعد فصل الغازات البترولية.

يتم عزل المنتجات المختلفة ذات الأهمية العملية الكبيرة عن الزيت. أولا، تتم إزالة الهيدروكربونات الغازية الذائبة (الميثان بشكل رئيسي) منه. بعد تقطير الهيدروكربونات المتطايرة، يتم تسخين الزيت. الهيدروكربونات التي تحتوي على عدد صغير من ذرات الكربون في الجزيء ولها نقطة غليان منخفضة نسبيًا هي أول من يدخل في حالة البخار ويتم تقطيرها. ومع زيادة درجة حرارة الخليط، يتم تقطير الهيدروكربونات ذات نقطة الغليان الأعلى. بهذه الطريقة، يمكن جمع مخاليط فردية (كسور) من الزيت. في أغلب الأحيان، ينتج عن هذا التقطير أربعة أجزاء متطايرة، والتي يتم بعد ذلك فصلها بشكل أكبر.
أجزاء الزيت الرئيسية هي كما يلي.
جزء من البنزين، التي تم جمعها من 40 إلى 200 درجة مئوية، تحتوي على الهيدروكربونات من C 5 H 12 إلى C 11 H 24. وبعد مزيد من التقطير للجزء المعزول نحصل على الغازولين (ركيب = 40-70 درجة مئوية)، بنزين
(ركيب = 70-120 درجة مئوية) - الطيران، السيارات، الخ.
جزء النفتا، تم جمعها في نطاق من 150 إلى 250 درجة مئوية، وتحتوي على الهيدروكربونات من C 8 H 18 إلى C 14 H 30. ويستخدم النفتا كوقود للجرارات. تتم معالجة كميات كبيرة من النفتا وتحويلها إلى بنزين.
جزء الكيروسينيشمل الهيدروكربونات من C 12 H 26 إلى C 18 H 38 مع درجة غليان من 180 إلى 300 درجة مئوية. ويستخدم الكيروسين، بعد تنقيته، كوقود للجرارات والطائرات والصواريخ.
جزء من زيت الغاز (ركيب> 275 درجة مئوية)، ويسمى خلاف ذلك ديزل.
البقايا بعد تقطير الزيت – زيت الوقود– يحتوي على هيدروكربونات تحتوي على عدد كبير من ذرات الكربون (تصل إلى عدة عشرات) في الجزيء. يتم أيضًا فصل زيت الوقود إلى أجزاء عن طريق التقطير تحت ضغط منخفض لتجنب التحلل. ونتيجة لذلك نحصل الزيوت الشمسية(ديزل)، زيوت التشحيم(السيارات، الطيران، الصناعية، الخ)، الفازلين(يستخدم الفازلين التقني لتليين المنتجات المعدنية لحمايتها من التآكل، ويستخدم الفازلين المنقى كقاعدة لمستحضرات التجميل والطب). ويتم الحصول عليه من بعض أنواع الزيت البارافين(لإنتاج أعواد الثقاب والشموع وغيرها). بعد تقطير المكونات المتطايرة من زيت الوقود، ما يتبقى هو قطران. ويستخدم على نطاق واسع في بناء الطرق. بالإضافة إلى تحويله إلى زيوت تشحيم، يُستخدم زيت الوقود أيضًا كوقود سائل في محطات الغلايات. فالبنزين الذي يتم الحصول عليه من تكرير النفط لا يكفي لتغطية كافة الاحتياجات. في أفضل سيناريومن الممكن الحصول على ما يصل إلى 20٪ من البنزين من النفط، والباقي منتجات عالية الغليان. وفي هذا الصدد، كان أمام الكيمياء مهمة إيجاد طرق لإنتاج البنزين بكميات كبيرة. تم العثور على طريقة ملائمة باستخدام نظرية بنية المركبات العضوية التي أنشأها A. M. Butlerov. منتجات تقطير الزيت عالية الغليان غير مناسبة للاستخدام كوقود للمحركات. ترجع نقطة غليانها العالية إلى حقيقة أن جزيئات هذه الهيدروكربونات عبارة عن سلاسل طويلة جدًا. عندما يتم تكسير جزيئات كبيرة تحتوي على ما يصل إلى 18 ذرة كربون، يتم الحصول على منتجات منخفضة الغليان مثل البنزين. وقد اتبع هذا المسار المهندس الروسي V. G. Shukhov، الذي طور في عام 1891 طريقة لتقسيم الهيدروكربونات المعقدة، والتي سميت فيما بعد بالتكسير (وهو ما يعني الانقسام).

كان التحسن الأساسي في التكسير هو إدخال عملية التكسير الحفزي في الممارسة العملية. تم تنفيذ هذه العملية لأول مرة في عام 1918 من قبل إن دي زيلينسكي. جعل التكسير الحفزي من الممكن إنتاج بنزين الطائرات على نطاق واسع. في وحدات التكسير الحفزي عند درجة حرارة 450 درجة مئوية، وتحت تأثير المحفزات، يتم تقسيم سلاسل الكربون الطويلة.

التكسير الحراري والحفزي

الطريقة الرئيسية لمعالجة الأجزاء البترولية هي أنواع مختلفة من التكسير. لأول مرة (1871-1878)، تم تنفيذ تكسير النفط على نطاق مختبري وشبه صناعي بواسطة A. A. Letny، وهو موظف في معهد سانت بطرسبرغ للتكنولوجيا. تم تقديم أول براءة اختراع لمصنع التكسير بواسطة شوخوف في عام 1891. وقد انتشر التكسير على نطاق واسع في الصناعة منذ عشرينيات القرن الماضي.
التكسير هو التحلل الحراري للهيدروكربونات ومكونات النفط الأخرى. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زاد معدل التكسير وزاد إنتاج الغازات والهيدروكربونات العطرية.
ينتج عن تكسير الأجزاء البترولية، بالإضافة إلى المنتجات السائلة، مادة خام أولية - غازات تحتوي على هيدروكربونات غير مشبعة (الأوليفينات).
يتم تمييز الأنواع الرئيسية التالية من التكسير:
الطور السائل (20-60 ضغط جوي، 430-550 درجة مئوية)، ينتج البنزين غير المشبع والمشبع، ويبلغ إنتاج البنزين حوالي 50%، والغازات 10%؛
مرحلة البخار(الضغط العادي أو المنخفض، 600 درجة مئوية)، ينتج بنزينًا عطريًا غير مشبع، ويكون العائد أقل من تكسير الطور السائل، وتتشكل كمية كبيرة من الغازات؛
الانحلال الحراري النفط (الضغط العادي أو المنخفض، 650-700 درجة مئوية)، يعطي خليطا من الهيدروكربونات العطرية (بيروبنزين)، العائد حوالي 15٪، ويتم تحويل أكثر من نصف المواد الخام إلى غازات؛
الهدرجة المدمرة (ضغط الهيدروجين 200-250 ضغط جوي، 300-400 درجة مئوية في وجود محفزات - الحديد والنيكل والتنغستن، وما إلى ذلك)، يعطي البنزين النهائي بإنتاجية تصل إلى 90٪؛
التكسير الحفزي (300-500 درجة مئوية في وجود المحفزات - AlCl 3، الألومينوسيليكات، MoS 3، Cr 2 O 3، وما إلى ذلك)، تنتج منتجات غازية وبنزين عالي الجودة مع غلبة الهيدروكربونات العطرية والمشبعة ذات البنية المتساوية.
في التكنولوجيا ما يسمى الإصلاح التحفيزي– تحويل البنزين منخفض الجودة إلى بنزين عالي الأوكتان أو هيدروكربونات عطرية عالية الجودة.
التفاعلات الرئيسية في التكسير هي تقسيم سلاسل الهيدروكربون، والأيزومرية والتدوير. تلعب الجذور الهيدروكربونية الحرة دورًا كبيرًا في هذه العمليات.

إنتاج فحم الكوك
ومشكلة الحصول على الوقود السائل

محميات فحمفي الطبيعة تتجاوز بشكل كبير احتياطيات النفط. لذلك يعتبر الفحم أهم نوع من المواد الخام المستخدمة في الصناعة الكيميائية.
في الوقت الحالي، تستخدم الصناعة عدة طرق لمعالجة الفحم: التقطير الجاف (فحم الكوك، وشبه فحم الكوك)، والهدرجة، والاحتراق غير الكامل، وإنتاج كربيد الكالسيوم.

يستخدم التقطير الجاف للفحم لإنتاج فحم الكوك في الصناعات المعدنية أو الغاز المنزلي. ينتج فحم الكوك فحم الكوك وقطران الفحم وماء القطران وغازات فحم الكوك.
قطران الفحميحتوي على مجموعة واسعة من المركبات العطرية والعضوية الأخرى. عن طريق التقطير عند الضغط العادي يتم تقسيمه إلى عدة أجزاء. يتم الحصول على الهيدروكربونات العطرية والفينولات وما إلى ذلك من قطران الفحم.
غازات الكوكتحتوي في الغالب على الميثان والإيثيلين والهيدروجين وأول أكسيد الكربون (II). يتم حرقها جزئيًا وإعادة تدويرها جزئيًا.
تتم هدرجة الفحم عند درجة حرارة 400-600 درجة مئوية تحت ضغط هيدروجين يصل إلى 250 ضغط جوي في وجود محفز – أكاسيد الحديد. وينتج عن ذلك خليط سائل من الهيدروكربونات، والتي عادة ما يتم هدرجتها فوق النيكل أو المحفزات الأخرى. يمكن هدرجة الفحم البني منخفض الدرجة.

يتم الحصول على كربيد الكالسيوم CaC 2 من الفحم (فحم الكوك والأنثراسايت) والجير. ويتم تحويله بعد ذلك إلى الأسيتيلين، والذي يستخدم في الصناعة الكيميائية في جميع البلدان على نطاق متزايد باستمرار.

من تاريخ تطور OJSC Rosneft - KNOS

يرتبط تاريخ تطور المصنع ارتباطًا وثيقًا بصناعة النفط والغاز في كوبان.
تعود بداية إنتاج النفط في بلادنا إلى الماضي البعيد. مرة أخرى في القرن العاشر. قامت أذربيجان بتبادل النفط مع مختلف البلدان. في كوبان، بدأ تطوير النفط الصناعي في عام 1864 في منطقة مايكوب. بناء على طلب رئيس منطقة كوبان، الجنرال كارمالين، D. I. قدم منديليف في عام 1880 استنتاجًا حول الإمكانات النفطية لكوبان: "هنا عليك أن تتوقع الكثير من النفط، وهنا يقع على طول خط مستقيم طويل موازٍ". إلى التلال والجري بالقرب من سفوح التلال، تقريبًا في الاتجاه من كوداكو إلى إيلسكايا".
خلال الخطط الخمسية الأولى، تم تنفيذ أعمال استكشاف واسعة النطاق وبدأ إنتاج النفط الصناعي. تم استخدام الغاز النفطي المصاحب جزئيًا كوقود منزلي في مستوطنات العمال، وتم حرق معظم هذا المنتج القيم. لإنهاء التبذير الموارد الطبيعيةقررت وزارة صناعة النفط في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1952 بناء مصنع للغاز والبنزين في قرية أفيبسكوي.
خلال عام 1963، تم التوقيع على قانون تشغيل المرحلة الأولى من مصنع أفيبسكي للغاز والبنزين.
في بداية عام 1964، بدأت معالجة مكثفات الغاز منطقة كراسنودارمع إنتاج البنزين ووقود الديزل A-66. كانت المادة الخام عبارة عن غاز من حقول كانفسكي وبيريزانسكي ولينينغرادسكي ومايكوسكي وغيرها من الحقول الكبيرة. من خلال تحسين الإنتاج، أتقن طاقم المصنع إنتاج بنزين الطائرات B-70 وبنزين المحركات A-72.
في أغسطس 1970، تم تشغيل وحدتين تكنولوجيتين جديدتين لمعالجة مكثفات الغاز لإنتاج العطريات (البنزين والتولوين والزيلين): وحدة التقطير الثانوية ووحدة الإصلاح الحفزي. وفي الوقت نفسه، تم بناء مرافق المعالجة مع المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي وقاعدة السلع والمواد الخام للمحطة.
في عام 1975، تم تشغيل مصنع لإنتاج الزيلين، وفي عام 1978، بدأ تشغيل مصنع إزالة ميثيل التولوين المستورد. وقد أصبح المصنع من المصانع الرائدة بوزارة صناعة البترول في إنتاج الهيدروكربونات العطرية للصناعات الكيماوية.
من أجل تحسين الهيكل الإداري للمؤسسة وتنظيم أقسام الإنتاج، تم إنشاء جمعية الإنتاج Krasnodarnefteorgsintez في يناير 1980. ضمت الجمعية ثلاثة مصانع: موقع كراسنودار (يعمل منذ أغسطس 1922)، ومصفاة النفط توابسي (التي تعمل منذ عام 1929)، ومصفاة النفط أفيبسكي (التي تعمل منذ ديسمبر 1963).
في ديسمبر 1993، تمت إعادة تنظيم الشركة، وفي مايو 1994، تمت إعادة تسمية شركة Krasnodarnefteorgsintez OJSC إلى شركة Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

تم إعداد المقال بدعم من شركة Met S LLC. إذا كنت بحاجة إلى التخلص من حوض الاستحمام أو الحوض أو غيره من النفايات المعدنية المصنوعة من الحديد الزهر، إذن حل مثاليسيتم الاتصال بشركة Met S. على الموقع الإلكتروني الموجود على "www.Metalloloms.Ru"، يمكنك، دون مغادرة شاشة الشاشة، طلب تفكيك وإزالة الخردة المعدنية بسعر تنافسي. توظف شركة Met S فقط المتخصصين المؤهلين تأهيلاً عاليًا والذين يتمتعون بخبرة عمل واسعة.

النهاية يلي