1. 천연 탄화수소 공급원: 가스, 석유, 석탄. 그들의 처리와 실용.

탄화수소의 주요 천연 공급원은 석유, 천연 및 관련 석유 가스 및 석탄입니다.

천연 및 관련 석유 가스.

천연 가스는 가스의 혼합물이며, 주요 구성 요소는 메탄이고 나머지는 에탄, 프로판, 부탄이며 질소, 일산화탄소(IV), 황화수소 및 수증기와 같은 소량의 불순물입니다. 90%는 연료로 소비되고 나머지 10%는 수소, 에틸렌, 아세틸렌, 그을음, 각종 플라스틱, 의약품 등의 생산과 같은 화학 산업의 원료로 사용됩니다.

관련 석유 가스도 천연 가스이지만 오일과 함께 발생합니다. 오일 위에 위치하거나 압력 하에서 용해됩니다. 관련 가스는 30-50% 메탄을 포함하고 나머지는 동족체인 에탄, 프로판, 부탄 및 기타 탄화수소입니다. 또한 천연 가스와 동일한 불순물을 함유하고 있습니다.

관련 가스의 세 가지 부분:

1. 가솔린 엔진 시동을 개선하기 위해 가솔린에 첨가됩니다.

2. 프로판-부탄 혼합물; 가정용 연료로 사용;

3. 건조 가스; 아실렌, 수소, 에틸렌 및 기타 물질을 생산하는 데 사용되며, 고무, 플라스틱, 알코올, 유기산 등이 생산됩니다.

기름.

기름은 노란색 또는 옅은 갈색에서 검은색에 이르는 유성 액체로 특유의 냄새가 있습니다. 물보다 가볍고 거의 녹지 않습니다. 기름은 약 150여종의 탄화수소가 다른 물질과 섞인 혼합물로 특별한 끓는점이 없다.

생산된 오일의 90%는 다양한 연료 및 윤활유 생산의 원료로 사용됩니다. 동시에 석유는 화학 산업의 귀중한 원료입니다.

나는 땅의 창자에서 추출한 기름을 원유라고 부릅니다. 원유는 사용하지 않고 가공합니다. 원유는 가스, 물 및 기계적 불순물로부터 정제된 다음 분별 증류됩니다.

증류는 끓는점의 차이에 따라 혼합물을 개별 성분 또는 분획으로 분리하는 과정입니다.

오일을 증류하는 동안 석유 제품의 여러 분획이 분리됩니다.

1. 가스 분획(tboil = 40°C)은 일반 및 분지형 알칸 CH4 - C4H10을 포함합니다.

2. 가솔린 분획(tboil = 40 - 200°C)은 탄화수소 C 5 H 12 - C 11 H 24를 포함합니다. 재증류 중에 경유 제품이 혼합물에서 방출되어 석유 에테르, 항공 및 자동차 가솔린과 같은 낮은 온도 범위에서 끓습니다.

3. 나프타 분획 (중 가솔린, 끓는점 = 150-250 ° C)은 트랙터, 디젤 기관차, 트럭의 연료로 사용되는 C 8 H 18 - C 14 H 30 조성의 탄화수소를 포함합니다.

4. 등유 분획(tboil = 180 - 300°C)은 C 12 H 26 - C 18 H 38 조성의 탄화수소를 포함합니다. 제트기, 로켓의 연료로 사용됩니다.

5. 경유(tboil = 270 - 350°C)는 경유로 사용되며 대규모로 분해된다.

분획을 증류한 후 어두운 점성 액체인 연료유가 남습니다. 태양열 기름, 바셀린, 파라핀은 연료유에서 분리됩니다. 연료유 증류의 잔류물은 타르이며 도로 건설용 자재 생산에 사용됩니다.

오일 재활용은 화학 공정을 기반으로 합니다.

1. 균열 - 큰 탄화수소 분자를 더 작은 분자로 쪼개는 것. 현재 더 일반적으로 사용되는 열적 균열과 촉매적 균열을 구별합니다.

2. 개질(방향족화)은 알칸과 시클로알칸을 방향족 화합물로 전환하는 것입니다. 이 공정은 촉매 존재 하에 고압에서 가솔린을 가열함으로써 수행된다. 개질은 가솔린 분획에서 방향족 탄화수소를 얻는 데 사용됩니다.

3. 석유 제품의 열분해는 석유 제품을 650 - 800°C의 온도로 가열하여 수행되며 주요 반응 생성물은 불포화 기체 및 방향족 탄화수소입니다.

기름은 연료뿐만 아니라 많은 유기 물질을 생산하는 원료입니다.

석탄.

석탄은 또한 에너지의 원천이자 귀중한 화학 원료입니다. 석탄의 구성은 주로 유기물과 물, 광물로 이루어져 있으며 연소 시 재를 형성합니다.

무연탄 처리 유형 중 하나는 코크스입니다. 이것은 공기 접근없이 석탄을 1000 ° C의 온도로 가열하는 과정입니다. 석탄 코크스는 코크스 오븐에서 수행됩니다. 코크스는 거의 순수한 탄소로 구성되어 있습니다. 야금 공장에서 선철의 고로 생산에서 환원제로 사용됩니다.

응축 중 휘발성 물질 콜타르(대부분 방향족임), 암모니아수(암모니아, 암모늄 염 포함) 및 코크스 오븐 가스(암모니아, 벤젠, 수소, 메탄, 일산화탄소(II), 에틸렌 포함) , 질소 및 기타 물질).

탄화수소의 가장 중요한 천연 공급원은 기름 , 천연 가스 그리고 석탄 . 그들은 지구의 다양한 지역에서 풍부한 퇴적물을 형성합니다.

이전에는 추출된 천연물을 연료로만 사용했습니다. 현재 고품질 연료 및 다양한 유기 합성의 원료로 사용되는 귀중한 탄화수소를 분리할 수 있는 처리 방법이 개발되어 널리 사용됩니다. 천연 원료의 가공 석유화학공업 . 천연 탄화수소를 처리하는 주요 방법을 분석해 보겠습니다.

천연 원료의 가장 가치 있는 원천 - 기름 . 그것은 짙은 갈색 또는 검은 색의 유성 액체로 특징적인 냄새가 있으며 물에 거의 녹지 않습니다. 기름의 밀도는 0.73~0.97g/cm3.오일은 기체 및 고체 탄화수소가 용해된 다양한 액체 탄화수소의 복잡한 혼합물이며 다른 분야의 오일 조성이 다를 수 있습니다. 알칸, 시클로알칸, 방향족 탄화수소 및 산소, 황 및 질소 함유 유기 화합물은 오일 조성에 다양한 비율로 존재할 수 있습니다.

원유는 실제로 사용되지 않지만 가공됩니다.

구별하다 1차 정유 (증류 ), 즉. 끓는점이 다른 분수로 분리하고, 재활용 (열분해 ), 탄화수소의 구조가 변경되는 동안

dov는 그 구성에 포함되어 있습니다.

1차 정유탄화수소의 끓는점이 높을수록 몰 질량이 크다는 사실에 근거합니다. 기름에는 끓는점이 30~550°C인 화합물이 포함되어 있습니다. 증류의 결과, 기름은 끓는 부분으로 분리됩니다. 다른 온도및 상이한 몰 질량을 갖는 탄화수소의 혼합물을 함유한다. 이 분수는 다양한 용도로 사용됩니다(표 10.2 참조).

표 10.2. 1차 정유 제품.

분수	끓는점, °C	화합물	신청
액화 가스	<30	탄화수소 С 3 -С 4	가스연료, 화학공업용 원료
가솔린	40-200	탄화수소 C 5 - C 9	항공 및 자동차 연료, 용제
나프타	150-250	탄화수소 C 9 - C 12	디젤 엔진 연료, 솔벤트
둥유	180-300	탄화수소 С 9 -С 16	디젤 엔진 연료, 가정용 연료, 조명 연료
경유	250-360	탄화수소 С 12 -С 35	디젤 연료, 촉매 분해용 공급원료
연료 유	> 360	고급 탄화수소, O-, N-, S-, Me 함유 물질	보일러 플랜트 및 산업용 용광로용 연료, 추가 증류용 공급원료

연료유가 차지하는 비중은 석유 질량의 약 절반을 차지합니다. 따라서 그는 또한 열처리. 연료유는 분해를 방지하기 위해 감압증류됩니다. 이 경우 여러 분획이 얻어집니다. 액체 탄화수소는 다음과 같이 사용됩니다. 윤활유 ; 액체 및 고체 탄화수소의 혼합물 - 바셀린 연고 준비에 사용됨; 고체 탄화수소의 혼합물 - 파라핀 , 구두약, 양초, 성냥 및 연필 생산 및 목재 함침; 비휘발성 잔류물 타르 도로, 건설 및 지붕 역청을 생산하는 데 사용됩니다.

기름 정제탄화수소의 조성과 화학 구조를 변화시키는 화학 반응을 포함합니다. 그 다양성

ty - 열 분해, 촉매 분해, 촉매 개질.

열 균열일반적으로 연료유 및 기타 중유 분획에 영향을 받습니다. 450–550°C의 온도와 2–7 MPa의 압력에서 자유 라디칼 메커니즘은 탄화수소 분자를 더 적은 수의 탄소 원자를 가진 조각으로 쪼개고 포화 및 불포화 화합물이 형성됩니다.

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C 8 H 18 ¾®C 4 H 10 +C 4 H 8

이러한 방식으로 자동차 가솔린이 얻어진다.

촉매 분해촉매(보통 알루미노실리케이트)의 존재하에서 수행 기압및 온도 550 - 600°C. 동시에 항공 휘발유는 석유의 등유 및 경유 분획에서 얻습니다.

알루미노실리케이트의 존재 하에서 탄화수소의 분할은 이온 메커니즘에 따라 진행되며 이성질체화, 즉 이성질체화를 동반합니다. 분지형 탄소 골격을 갖는 포화 및 불포화 탄화수소 혼합물의 형성, 예:

채널 3 채널 3 채널 3 채널 3 채널 3

고양이., 티||

C 16 H 34 ¾® CH 3 -C -C-CH 3 + CH 3 -C \u003d C - CH-CH 3

촉매 개질 Al 2 O 3 베이스에 증착된 백금 또는 백금-레늄 촉매를 사용하여 470-540°C의 온도 및 1-5 MPa의 압력에서 수행됩니다. 이러한 조건에서 파라핀과

석유 사이클로파라핀에서 방향족 탄화수소로

고양이., 티, 피

¾¾¾® + 3H 2

고양이., 티, 피

C 6 H 14 ¾¾¾® + 4H 2

촉매 공정을 통해 높은 함량의 분지형 및 방향족 탄화수소로 인해 향상된 품질의 가솔린을 얻을 수 있습니다. 가솔린 품질의 특징은 옥탄가. 연료와 공기의 혼합물이 피스톤에 의해 더 많이 압축될수록 엔진의 출력이 커집니다. 그러나 압축은 특정 한계까지만 수행할 수 있으며 그 이상에서는 폭발(폭발)이 발생합니다.

가스 혼합물, 과열 및 조기 엔진 마모를 유발합니다. 일반 파라핀에서 폭발에 대한 저항이 가장 낮습니다. 사슬 길이가 감소함에 따라 분기가 증가하고 이중

ny 연결이 증가합니다. 특히 방향족 탄수화물이 높습니다.

출산 전. 다양한 등급의 가솔린의 폭발에 대한 저항을 평가하기 위해 혼합물에 대한 유사한 지표와 비교됩니다 이소옥탄 그리고 n-헵탄 구성 요소의 비율이 다릅니다. 옥탄가는 이 혼합물에서 이소옥탄의 백분율과 같습니다. 클수록 가솔린의 품질이 높아집니다. 옥탄가는 또한 특수 녹 방지제를 추가하여 증가시킬 수 있습니다. 예를 들면, 테트라에틸납 그러나 Pb(C 2 H 5) 4 이러한 가솔린 및 연소 생성물은 유독합니다.

액체 연료 외에도 촉매 공정에서 저급 기체 탄화수소가 얻어지며, 이 탄화수소는 유기 합성의 원료로 사용됩니다.

그 중요성이 지속적으로 증가하고 있는 또 다른 중요한 천연 탄화수소 공급원 - 천연 가스. 최대 98%의 메탄, 2-3%의 부피를 포함합니다. 황화수소, 질소, 이산화탄소, 희가스 및 물의 불순물뿐만 아니라 가장 가까운 동족체. 석유 생산 중 방출되는 가스( 통과 ), 메탄은 적지만 동족체는 더 많이 포함합니다.

천연 가스는 연료로 사용됩니다. 또한, 개별 포화 탄화수소는 증류에 의해 분리될 뿐만 아니라 합성 가스 , 주로 CO 및 수소로 구성됨; 그들은 다양한 유기 합성의 원료로 사용됩니다.

대량 채굴 석탄 - 흑색 또는 회흑색의 불균일한 고체 물질. 다양한 고분자 화합물의 복잡한 혼합물입니다.

석탄은 고체 연료로 사용되며, 코킹 – 1000-1200°С에서 공기 접근 없이 건식 증류. 이 프로세스의 결과로 다음이 형성됩니다. 콜라 , 미분된 흑연이며 야금에서 환원제로 사용됩니다. 콜타르 , 증류를 거쳐 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔, 크실렌, 페놀 등)를 얻고 정점 , 루핑 루핑 준비로 이동합니다. 암모니아수 그리고 콜라 오븐 가스 약 60%의 수소와 25%의 메탄을 함유합니다.

따라서 탄화수소의 천연 공급원은 다음을 제공합니다.

화학 산업은 유기 합성을 위한 다양하고 비교적 저렴한 원료를 사용하여 자연에서 발견되지 않지만 인간에게 필요한 수많은 유기 화합물을 얻을 수 있게 합니다.

일반 계획기본적인 유기 및 석유화학 합성을 위한 천연 원료의 사용은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Arenas 합성가스 아세틸렌 알켄알칸

기초 유기 및 석유화학 합성

작업을 제어합니다.

1222. 1차 정유와 차이점은 무엇입니까? 재활용?

1223. 어떤 화합물이 가솔린의 고품질을 결정합니까?

1224. 기름에서 시작하여 에틸 알코올을 얻을 수 있는 방법을 제안하십시오.

탄화수소의 천연 공급원 Starchevaya Arina 그룹 B-105 2013

천연 공급원 탄화수소의 천연 공급원은 화석 연료(석유 및 가스, 석탄 및 토탄)입니다. 원유와 가스의 매장지는 1억 ~ 2억 년 전에 해양에 포함된 미세한 해양 동식물로부터 시작되었습니다. 퇴적암, 바다 밑바닥에서 형성되는 반면, 석탄과 이탄은 육지에서 자라는 식물로부터 3억 4천만 년 전에 형성되기 시작했습니다.

천연 가스와 원유는 일반적으로 암석층 사이에 위치한 오일 함유층에서 물과 함께 발견됩니다(그림 2). "천연 가스"라는 용어는 다음에서 형성되는 가스에도 적용됩니다. 자연 조건석탄의 분해에서. 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 천연 가스와 원유가 개발되고 있습니다. 세계 최대 천연가스 생산국은 러시아, 알제리, 이란, 미국이다. 최대 원유 생산국은 베네수엘라, 사우디 아라비아, 쿠웨이트와 이란. 천연 가스는 주로 메탄으로 구성됩니다. 원유는 짙은 갈색 또는 녹색에서 거의 무색에 이르기까지 색상이 다양할 수 있는 유성 액체입니다. 그것은 많은 수의 알칸을 포함합니다. 그 중에는 탄소수 5~50의 비분지형 알칸, 분지형 알칸 및 시클로알칸이 있습니다. 이러한 시클로알칸의 산업명은 잘 알려져 있습니다. 원유에는 또한 약 10%의 방향족 탄화수소와 황, 산소 및 질소를 함유한 소량의 기타 화합물이 포함되어 있습니다.

천연가스는 다양한 유기 및 무기 물질의 생산을 위한 연료와 원료로 사용됩니다. 수소, 아세틸렌, 메틸알코올, 포름알데히드, 포름산, 기타 많은 유기물질이 천연가스의 주성분인 메탄에서 얻는다는 것은 이미 알고 계실 것입니다. 연료로서 천연 가스는 발전소, 주거용 건물 및 산업용 건물의 온수 보일러 시스템, 용광로 및 노상 생산에 사용됩니다. 도시 주택의 주방 가스 스토브에서 성냥을 두드리고 가스를 점화하면 천연 가스의 일부인 알칸 산화의 연쇄 반응이 "시작"됩니다. 석유, 천연 및 관련 석유 가스 외에도 석탄은 탄화수소의 천연 공급원입니다. 0n은 지구의 창자에서 강력한 층을 형성하며 탐사 매장량은 석유 매장량을 훨씬 초과합니다. 석탄은 석유와 마찬가지로 다양한 유기물을 다량 함유하고 있습니다. 유기물 외에도 물, 암모니아, 황화수소 및 물론 탄소 자체 - 석탄과 같은 무기 물질도 포함됩니다. 석탄 처리의 주요 방법 중 하나는 코크스화입니다 - 공기 접근 없이 하소. 약 1000 ° C의 온도에서 수행되는 코크스의 결과로 다음이 형성됩니다. 수소, 메탄, 일산화탄소 및 이산화탄소, 암모니아, 질소 및 기타 가스의 불순물을 포함하는 코크스 오븐 가스; 벤젠 및 그 동족체, 페놀 및 방향족 알코올, 나프탈렌 및 다양한 헤테로고리 화합물을 비롯한 수백 가지의 다양한 유기 물질을 함유하는 콜타르; 이름에서 알 수 있듯이 용해된 암모니아와 페놀, 황화수소 및 기타 물질을 포함하는 수프라타르 또는 암모니아수; 코크스 - 코크스의 고체 잔류물, 거의 순수한 탄소. 코크스는 철강 생산에 사용되고 암모니아는 질소 및 복합 비료 생산에 사용되며 유기 코크스 제품의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 따라서 관련 석유 및 천연 가스, 석탄은 탄화수소의 가장 가치 있는 공급원일 뿐만 아니라 대체할 수 없는 고유한 식료품 저장실의 일부입니다. 천연 자원, 신중하고 합리적으로 사용하는 것은 인류 사회의 진보적인 발전을 위한 필수 조건입니다.

원유는 탄화수소와 기타 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 이 형태에서는 거의 사용되지 않습니다. 첫째, 실용적인 응용이 가능한 다른 제품으로 가공됩니다. 따라서 원유는 유조선이나 파이프라인을 통해 정제소로 운송됩니다. 정유에는 분별 증류, 분해, 개질 및 탈황과 같은 여러 물리적 및 화학적 공정이 포함됩니다.

원유는 많은 성분으로 분리되어 단순, 분별 및 진공 증류를 거칩니다. 이러한 공정의 특성과 생성된 유분의 수와 구성은 원유의 구성과 다양한 유분에 대한 요구 사항에 따라 다릅니다. 원유는 우선 단순증류를 거쳐 원유에 녹아 있는 가스불순물을 제거한다. 그런 다음 오일은 1차 증류를 거쳐 가스, 경질 및 중유 분획 및 연료유로 분리됩니다. 경질 및 중분획의 추가 분별 증류 및 연료유의 진공 증류는 큰 수분수. 테이블에서. 도 4는 끓는점 범위와 다양한 유분의 조성을 보여주고, 도 4는 Fig. 도 5는 오일 증류를 위한 1차 증류(정류) 컬럼의 장치의 다이어그램을 나타낸다. 이제 개별 오일 분획의 특성에 대한 설명을 살펴보겠습니다.

유전에는 일반적으로 지각의 기름 위에 수집되고 그 위에 놓인 암석의 압력으로 부분적으로 용해되는 소위 관련 석유 가스가 많이 축적되어 있습니다. 석유와 마찬가지로 관련 석유 가스는 탄화수소의 귀중한 천연 공급원입니다. 그것은 분자에 1-6개의 탄소 원자를 가진 주로 알칸을 포함합니다. 분명히 관련 석유 가스의 구성은 석유보다 훨씬 나쁩니다. 그러나 그럼에도 불구하고 연료 및 화학 산업의 원료로도 널리 사용됩니다. 수십 년 전까지만 해도 대부분의 유전에서 관련 석유 가스는 석유에 쓸모없는 첨가물로 연소되었습니다. 예를 들어, 현재 러시아에서 가장 부유한 석유 저장고인 수르구트(Surgut)에서는 관련 석유 가스를 연료로 사용하여 세계에서 가장 저렴한 전기를 생산하고 있습니다.

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모스크바 교육 위원회

사우스이스턴 지구 사무소

중간 종합 학교№506 경제학에 대한 심층 연구

탄화수소의 천연 공급원, 그 생산 및 적용

코브체긴 이고르 11b

티셴코 비탈리 11b

1장. 석유와 탐사의 지구화학

1.1 화석연료의 기원

1.2 가스 및 석유 암석

2장. 천연 자원

3장. 탄화수소의 산업적 생산

4장. 정유

4.1 분별 증류

4.2 크래킹

4.3 개혁

4.4 탈황

5장. 탄화수소 응용

5.1 알칸

5.2 알켄

5.3 알킨

제6장 석유산업 현황 분석

제7장 석유산업의 특징과 주요 동향

중고문헌 목록

1장. 석유와 탐사의 지구화학

1 .1 화석 연료의 기원

석유 매장지의 발생을 결정하는 원칙을 고려한 첫 번째 이론은 일반적으로 주로 석유가 축적되는 위치에 대한 질문으로 제한되었습니다. 그러나 지난 20년 동안 이 질문에 답하기 위해서는 특정 유역에서 석유가 왜, 언제, 얼마만큼 형성되었는지 이해하고 그 과정을 그 결과 발생, 이동 및 축적되었습니다. 이 정보는 석유 탐사의 효율성을 향상시키는 데 필수적입니다.

현대적인 견해에 따르면 탄화수소 자원의 형성은 원래의 가스 및 오일 암석 내부에서 복잡한 일련의 지구화학적 과정(그림 1 참조)의 결과로 발생했습니다. 이러한 과정에서 다양한 생물학적 시스템의 구성 요소(물질 자연 유래) 탄화수소로 변하고 열역학적 안정성이 다른 극성 화합물로 변합니다. - 온도 상승 및 표면 압력 증가의 영향으로 자연 기원 물질의 침전 및 퇴적암에 의한 후속 중첩의 결과 레이어 지각. 원래의 가스-오일 층에서 액체 및 기체 제품의 1차 이동 및 후속 2차 이동(베어링 지평, 이동 등을 통해)은 다공성 오일 포화 암석으로의 탄화수소 물질 퇴적물의 형성으로 이어지며, 이는 비다공성 암석층 사이에 퇴적물을 고정함으로써 방지됩니다.

생물 기원의 퇴적암에서 추출한 유기물에는 기름에서 추출한 화합물과 동일한 화학 구조를 가진 화합물이 있습니다. 지구화학의 경우 특히 중요성이러한 화합물 중 일부는 "생물학적 표지"("화학적 화석")로 간주됩니다. 이러한 탄화수소는 오일이 유래하는 생물학적 시스템(예: 지질, 안료 및 대사 산물)에서 발견되는 화합물과 공통점이 많습니다. 이 화합물은 천연 탄화수소의 생물학적 기원을 보여줄 뿐만 아니라 가스 및 오일 함유 암석에 대한 매우 중요한 정보를 제공할 뿐만 아니라 특정 가스 및 오일 매장지를 형성하게 한 성숙 및 기원, 이동 및 생분해의 특성을 제공합니다.

그림 1 화석 탄화수소의 형성으로 이어지는 지구화학적 과정.

1. 2 석유 및 가스 암석

가스-오일 암석은 미세하게 분산된 퇴적암으로 간주되며, 자연 침강 동안 상당한 양의 오일 및(또는) 가스를 형성 및 방출할 수 있었습니다. 이러한 암석의 분류는 유기물의 함량과 유형, 변성 진화의 상태(약 50-180°C의 온도에서 발생하는 화학적 변형), 얻을 수 있는 탄화수소의 성질과 양에 기초합니다. 이것으로부터. 유기물 케로겐 케로겐(“왁스”를 의미하는 그리스어 keros와 “형성”을 의미하는 gene)은 암석에 분산된 유기 물질이며 유기 용매, 비산화성 무기산 및 염기에 용해되지 않습니다. 생물 기원의 퇴적암에서 다양한 형태로 발견될 수 있지만 크게 4가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1) 립티나이트- 수소 함량은 매우 높지만 산소 함량은 낮습니다. 그들의 구성은 지방족 탄소 사슬의 존재 때문입니다. 립티나이트는 주로 조류(보통 세균 분해를 받음)에서 형성되었다고 가정합니다. 그들은 기름으로 변하는 높은 능력을 가지고 있습니다.

2) 출구- 수소 함량이 높고(단, 립티나이트보다 낮음), 지방족 사슬과 포화 나프텐(지환족 탄화수소), 방향족 고리 및 산소 함유 기능기. 이 유기물은 포자, 꽃가루, 큐티클 및 기타 식물의 구조적 부분과 같은 식물 재료에서 형성됩니다. Exinites는 오일 및 가스 응축수로 전환하는 능력이 우수합니다. 응축수는 현장에서 기체 상태이지만 표면으로 추출되면 액체로 응축되는 탄화수소 혼합물입니다. , 그리고 가스로의 변성 진화의 더 높은 단계에서.

3) 비트시티- 낮은 수소 함량, 높은 산소 함량을 가지며 산소 함유 작용기에 의해 연결된 짧은 지방족 사슬을 갖는 방향족 구조로 주로 구성됩니다. 그들은 구조화된 목질(리그노셀룰로오스) 재료로 형성되며 기름으로 변하는 능력은 제한적이지만 가스로 변하는 능력은 좋습니다.

4) 관염검은색의 불투명한 쇄설암(탄소 함량은 높고 수소 함량은 낮음)은 고도로 변경된 목질 전구체로 형성됩니다. 그들은 석유와 가스로 변할 수 있는 능력이 없습니다.

가스유 암석을 식별하는 주요 요소는 케로겐의 함량, 케로겐에 포함된 유기물의 유형 및 이 유기물의 변성 진화 단계입니다. 좋은 석유 및 가스 암석은 해당 탄화수소가 형성 및 방출될 수 있는 유형의 유기물이 2-4% 포함된 암석입니다. 유리한 지구화학적 조건에서 오일의 형성은 립티나이트 및 엑시나이트와 같은 유기물을 함유한 퇴적암에서 발생할 수 있습니다. 가스 침전물의 형성은 일반적으로 유리질석이 풍부한 암석에서 또는 원래 형성된 오일의 열적 균열의 결과로 발생합니다.

퇴적암의 상층 아래에 ​​유기물 퇴적물이 연속적으로 매장 된 결과이 물질은 점점 더 높은 온도에 노출되어 케로겐의 열 분해와 오일 및 가스의 형성으로 이어집니다. 유전의 산업적 발전을 위해 관심 있는 양의 기름의 형성은 일정한 시간과 온도(발생심도)의 조건하에서 발생하며, 형성되는 시간이 길수록 온도는 낮아진다(이것은 우리가 이해하기 쉬운 반응이 1차 방정식에 따라 진행되고 온도에 대한 Arrhenius 의존성이 있다고 가정합니다. 예를 들어, 100°C에서 약 2천만 년 동안 형성된 동일한 양의 기름이 90°C에서 4천만 년 동안, 80°C에서 8천만 년 동안 형성되어야 합니다. 케로겐으로부터 탄화수소가 생성되는 속도는 온도가 10°C 상승할 때마다 약 2배가 됩니다. 하지만 화학적 구성 요소케로겐. 매우 다양할 수 있으므로 오일의 숙성 시간과 이 과정의 온도 사이에 표시된 관계는 대략적인 추정치를 위한 기초로만 간주될 수 있습니다.

현대의 지구화학적 연구에 따르면 북해 대륙붕에서 깊이가 100m 증가할 때마다 온도가 약 3°C 증가합니다. 이는 유기물이 풍부한 퇴적암이 2500-4000 깊이에서 액체 탄화수소를 형성했음을 의미 50-8000만년 동안 m. 경질 오일과 응축물은 4000~5000m 깊이에서, 메탄(건조 가스)은 5000m 이상 깊이에서 형성된 것으로 보인다.

2장. 천연 자원

탄화수소의 천연 공급원은 화석 연료(석유 및 가스, 석탄 및 이탄)입니다. 원유 및 가스 매장지는 1억~2억년 전에 해저에 형성된 퇴적암에 묻혀 있는 미세한 해양 동식물에서 유래한 반면, 석탄과 토탄은 3억 4천만년 전에 육지에서 자라는 식물에서 형성되기 시작했습니다.

천연 가스와 원유는 일반적으로 암석층 사이에 위치한 오일 함유층에서 물과 함께 발견됩니다(그림 2). "천연 가스"라는 용어는 석탄 분해의 결과로 자연 조건에서 형성되는 가스에도 적용됩니다. 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 천연 가스와 원유가 개발되고 있습니다. 세계 최대 천연가스 생산국은 러시아, 알제리, 이란, 미국이다. 최대 원유 생산국은 베네수엘라, 사우디아라비아, 쿠웨이트, 이란이다.

천연 가스는 주로 메탄으로 구성됩니다(표 1).

원유는 짙은 갈색 또는 녹색에서 거의 무색에 이르기까지 색상이 다양할 수 있는 유성 액체입니다. 그것은 많은 수의 알칸을 포함합니다. 그 중에는 탄소수 5~40의 비분지형 알칸, 분지형 알칸 및 시클로알칸이 있습니다. 이러한 시클로알칸의 산업명은 잘 알려져 있습니다. 원유에는 또한 약 10%의 방향족 탄화수소와 황, 산소 및 질소를 함유한 소량의 기타 화합물이 포함되어 있습니다.

그림 2 천연 가스와 원유는 암석층 사이에 갇힌 채로 발견됩니다.

표 1 천연가스의 조성

석탄인류에게 친숙한 가장 오래된 에너지원이다. 이 과정에서 식물 물질로부터 형성된 광물(그림 3)이다. 변성.변성암은 암석이라고 불리며, 그 구성은 고온뿐만 아니라 고압 조건에서도 변화합니다. 석탄 형성의 첫 번째 단계의 생성물은 이탄,분해된 유기물입니다. 석탄은 퇴적암으로 덮인 토탄에서 형성됩니다. 이러한 퇴적암을 과부하라고 합니다. 과부하 강수는 토탄의 수분 함량을 감소시킵니다.

석탄 분류에는 세 가지 기준이 사용됩니다. 청정(퍼센트 단위의 상대 탄소 함량에 의해 결정됨); 유형(원래 식물 물질의 구성에 의해 결정됨); 등급(변성 정도에 따라).

표 2. 일부 연료의 탄소 함량 및 발열량

가장 낮은 등급의 화석탄은 갈탄그리고 갈탄(표 2). 그들은 이탄에 가장 가깝고 상대적으로 낮은 탄소 함량과 높은 수분 함량을 특징으로 합니다. 석탄수분 함량이 낮은 것이 특징이며 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 가장 건조하고 가장 단단한 등급의 석탄은 무연탄.가정 난방 및 요리에 사용됩니다.

최근에는 기술의 발전으로 더욱 경제적이 되었습니다. 석탄 가스화.석탄 가스화 제품에는 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 메탄 및 질소가 포함됩니다. 그들은 기체 연료로 사용되거나 다양한 화학 제품 및 비료 생산을 위한 원료로 사용됩니다.

석탄은 아래에서 논의되는 바와 같이 방향족 화합물 생산을 위한 중요한 원료 공급원입니다.

그림 3 저급 석탄 분자 모델의 변형. 석탄은 복잡한 혼합물입니다 화학 물질, 탄소, 수소 및 산소뿐만 아니라 소량의 질소, 황 및 기타 원소의 불순물을 포함합니다. 또한 석탄의 조성은 등급에 따라 수분과 다양한 미네랄을 함유하고 있습니다.

그림 4 생물학적 시스템에서 발견되는 탄화수소.

탄화수소는 화석 연료뿐만 아니라 생물학적 기원의 일부 물질에서도 자연적으로 발생합니다. 천연 고무는 천연 탄화수소 중합체의 예입니다. 고무 분자는 메틸부타-1,3-디엔(이소프렌)인 수천 개의 구조 단위로 구성됩니다. 그 구조는 그림 1에 개략적으로 나와 있습니다. 4. 메틸부타-1,3-디엔은 다음과 같은 구조를 갖는다:

천연 고무.현재 전 세계적으로 채굴되는 천연 고무의 약 90%는 주로 아시아의 적도 국가에서 재배되는 브라질 고무 나무인 Hevea brasiliensis에서 나옵니다. 이 나무의 수액은 라텍스(콜로이드 수용액폴리머), 나무 껍질에 칼로 만든 절개에서 수집합니다. 라텍스에는 약 30%의 고무가 포함되어 있습니다. 그것의 작은 입자는 물에 떠 있습니다. 주스를 알루미늄 용기에 붓고 산을 첨가하면 고무가 응고됩니다.

다른 많은 천연 화합물에는 이소프렌 구조 단편도 포함되어 있습니다. 예를 들어, 리모넨은 두 개의 이소프렌 부분을 포함합니다. 리모넨이 주성분 중요한 부분레몬, 오렌지와 같은 감귤류의 껍질에서 추출한 오일. 이 화합물은 테르펜이라고 하는 화합물 부류에 속합니다. 테르펜은 분자에 10개의 탄소 원자를 포함하고(C 10 화합물) 직렬로 서로 연결된 두 개의 이소프렌 단편("머리에서 꼬리까지")을 포함합니다. 4개의 이소프렌 단편(C 20 -화합물)이 있는 화합물을 디테르펜이라고 하고 6개의 이소프렌 단편이 있는 화합물 - 트리테르펜(C 30 -화합물). 상어 간유에서 발견되는 스쿠알렌은 트리테르펜입니다. 테트라테르펜(C 40 화합물)은 8개의 이소프렌 단편을 포함합니다. 테트라테르펜은 식물성 및 동물성 지방의 색소에서 발견됩니다. 그들의 색깔은 이중 결합의 긴 공액 시스템의 존재 때문입니다. 예를 들어, β-카로틴은 당근의 특징적인 주황색을 담당합니다.

3장. 탄화수소의 산업적 생산

알칸, 알켄, 알킨 및 아렌은 석유를 정제하여 얻습니다(아래 참조). 석탄은 또한 탄화수소 생산을 위한 중요한 원료 공급원입니다. 이를 위해 석탄은 레토르트 용광로에서 공기 없이 가열됩니다. 그 결과 코크스, 콜타르, 암모니아, 황화수소 및 석탄 가스가 생성됩니다. 이 과정을 석탄의 파괴적 증류라고 합니다. 콜타르의 추가 분별 증류에 의해 다양한 아렌이 얻어진다(표 3). 코크스가 증기와 상호 작용하면 수성 가스가 생성됩니다.

표 3 콜타르(tar)의 분별 증류에 의해 얻은 일부 방향족 화합물

알칸과 알켄은 Fischer-Tropsch 공정을 사용하여 수성 가스에서 얻을 수 있습니다. 이를 위해 수성 가스는 수소와 혼합되어 철, 코발트 또는 니켈 촉매 표면을 통과합니다. 고온 200-300 기압의 압력 하에서.

Fischer-Tropsch 공정은 또한 메탄올 및 산소를 함유한 기타 유기 화합물을 수성 가스로부터 얻을 수 있습니다.

이 반응은 300℃의 온도 및 300atm의 압력에서 크롬(III) 산화물 촉매의 존재하에 수행된다.

산업화된 국가에서 메탄 및 에틸렌과 같은 탄화수소는 바이오매스에서 점점 더 많이 생산됩니다. 바이오가스는 주로 메탄으로 구성됩니다. 에틸렌은 발효 과정에서 생성되는 에탄올을 탈수하여 얻을 수 있습니다.

이탄화 칼슘은 또한 전기로에서 2000 ° C 이상의 온도에서 산화 칼슘과의 혼합물을 가열하여 코크스에서 얻습니다.

이탄화칼슘이 물과 반응하면 아세틸렌이 형성됩니다. 이러한 공정은 코크스로부터 불포화 탄화수소 합성의 또 다른 가능성을 열어줍니다.

4장. 정유

원유는 탄화수소와 기타 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 이 형태에서는 거의 사용되지 않습니다. 첫째, 실용적인 응용이 가능한 다른 제품으로 가공됩니다. 따라서 원유는 유조선이나 파이프라인을 통해 정제소로 운송됩니다.

정유에는 분별 증류, 분해, 개질 및 탈황과 같은 여러 물리적 및 화학적 공정이 포함됩니다.

4.1 분별 증류

원유는 많은 성분으로 분리되어 단순, 분별 및 진공 증류를 거칩니다. 이러한 공정의 특성과 생성된 유분의 수와 구성은 원유의 구성과 다양한 유분에 대한 요구 사항에 따라 다릅니다.

원유는 우선 단순증류를 거쳐 원유에 녹아 있는 가스불순물을 제거한다. 그런 다음 오일은 다음을 수행합니다. 1차 증류, 그 결과 가스, 경질 및 중유 및 연료유로 나뉩니다. 경질 및 중간 분획의 추가 분별 증류 및 연료유의 진공 증류는 많은 수의 분획을 형성하게 합니다. 테이블에서. 도 4는 끓는점 범위와 다양한 유분의 조성을 보여주고, 도 4는 Fig. 도 5는 오일 증류를 위한 1차 증류(정류) 컬럼의 장치의 다이어그램을 나타낸다. 이제 개별 오일 분획의 특성에 대한 설명을 살펴보겠습니다.

표 4 전형적인 오일 증류 분획

	끓는점, °C	분자의 탄소 원자 수
나프타
윤활유 및 왁스

그림 5 원유의 1차 증류.

가스 분획.정유 과정에서 얻은 가스는 가장 단순한 비분지형 알칸인 에탄, 프로판 및 부탄입니다. 이 분획의 산업명은 정유(석유) 가스입니다. 1차 증류를 거치기 전에 원유에서 제거하거나 1차 증류 후 가솔린 분획에서 분리합니다. 정제 가스는 기체 연료로 사용되거나 압력 하에서 액화되어 액화 석유 가스를 얻습니다. 후자는 액체 연료로 판매되거나 분해 공장에서 에틸렌 생산을 위한 공급원료로 사용됩니다.

가솔린 분획.이 비율은 다양한 등급의 자동차 연료를 얻는 데 사용됩니다. 그것은 직선형 및 분지형 알칸을 포함한 다양한 탄화수소의 혼합물입니다. 비분지형 알칸의 연소 특성은 내연 기관에 이상적으로 적합하지 않습니다. 따라서 가솔린 분획은 종종 비분지 분자를 분지 분자로 전환시키기 위해 열적으로 개질된다. 사용하기 전에 이 분획은 일반적으로 촉매 분해 또는 개질에 의해 다른 분획에서 얻은 분지형 알칸, 시클로알칸 및 방향족 화합물과 혼합됩니다.

자동차 연료로서의 가솔린의 품질은 옥탄가에 의해 결정됩니다. 테스트 가솔린과 동일한 폭발 연소 특성을 갖는 2,2,4-트리메틸펜탄과 헵탄(직쇄 알칸) 혼합물에서 2,2,4-트리메틸펜탄(이소옥탄)의 부피 백분율을 나타냅니다.

열악한 자동차 연료는 옥탄가가 0이고 좋은 연료는 옥탄가가 100입니다. 원유에서 얻은 가솔린 분획의 옥탄가는 일반적으로 60 미만입니다. 가솔린의 연소 특성은 다음을 추가하여 개선됩니다. 테트라에틸 납(IV) , Рb(С 2 Н 5) 4 로 사용되는 노크 방지 첨가제. 테트라에틸 납은 클로로에탄을 나트륨과 납의 합금으로 가열하여 얻은 무색 액체입니다.

이 첨가제가 포함된 가솔린이 연소되는 동안 납 및 산화납(II) 입자가 형성됩니다. 휘발유 연료의 특정 연소 단계를 늦추어 폭발을 방지합니다. 테트라에틸 납과 함께 1,2-디브로모에탄이 가솔린에 첨가됩니다. 납 및 납(II)과 반응하여 브롬화납(II)을 형성합니다. 브롬화납(II)은 휘발성 화합물이므로 배기 가스와 함께 자동차 엔진에서 제거됩니다.

나프타(나프타).이 오일 증류 분획은 휘발유와 등유 분획 사이의 간격에서 얻습니다. 주로 알칸으로 구성됩니다(표 5).

나프타도 콜타르에서 얻은 경유 분획물을 분별증류하여 얻는다(표 3). 콜타르 나프타는 방향족 탄화수소 함량이 높습니다.

원유를 정제하여 생산되는 나프타의 대부분은 가솔린으로 개질됩니다. 그러나 그것의 상당 부분은 다른 화학 물질의 생산을 위한 원료로 사용됩니다.

표 5 전형적인 중동 오일의 나프타 분획물의 탄화수소 조성

둥유. 오일 증류의 등유 분획은 지방족 알칸, 나프탈렌 및 방향족 탄화수소로 구성됩니다. 일부는 포화 파라핀 탄화수소의 공급원으로 사용하기 위해 정제되고, 나머지 일부는 분해되어 가솔린으로 전환됩니다. 그러나 대부분의 등유는 제트기의 연료로 사용됩니다.

경유. 이 부분의 정유를 디젤 연료라고 합니다. 일부는 정제 가스와 가솔린을 생산하기 위해 분해됩니다. 그러나 경유는 주로 디젤 엔진의 연료로 사용됩니다. 디젤 엔진에서 연료는 압력을 증가시켜 점화됩니다. 따라서 점화 플러그 없이 작동합니다. 가스유는 공업로의 연료로도 사용됩니다.

연료 유. 이 부분은 오일에서 다른 모든 부분을 제거한 후에도 남아 있습니다. 대부분은 산업 플랜트, 발전소 및 선박 엔진에서 보일러를 가열하고 증기를 발생시키는 액체 연료로 사용됩니다. 그러나 연료유의 일부는 진공증류를 거쳐 윤활유와 파라핀 왁스를 얻는다. 윤활유는 용매 추출에 의해 더욱 정제됩니다. 연료유를 진공 증류한 후 남아 있는 어두운 점성 물질을 "역청" 또는 "아스팔트"라고 합니다. 그것은 도로 표면의 제조에 사용됩니다.

우리는 용매 추출과 함께 분별 및 진공 증류가 원유를 실제적으로 중요한 다양한 분획으로 분리할 수 있는 방법에 대해 논의했습니다. 이 모든 과정은 물리적입니다. 그러나 화학 공정은 석유 정제에도 사용됩니다. 이러한 공정은 균열과 개질의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

4.2 크래킹

이 과정에서 원유의 고비점 분획의 큰 분자는 저비점 분획을 구성하는 더 작은 분자로 분해됩니다. 저비점 오일 분획, 특히 가솔린에 대한 수요가 종종 원유의 분별 증류에서 얻을 수 있는 능력을 능가하기 때문에 분해가 필요합니다.

분해의 결과 가솔린 외에 화학공업의 원료로 필요한 알켄도 얻어진다. 분해는 차례로 수소화 분해, 촉매 분해 및 열 분해의 세 가지 주요 유형으로 나뉩니다.

수소화분해. 이러한 유형의 분해를 통해 끓는점이 높은 유분(왁스 및 중유)을 끓는점이 낮은 유분으로 전환할 수 있습니다. 수소화분해 공정은 분해될 분획이 매우 낮은 온도에서 가열된다는 사실로 구성됩니다. 고압수소 분위기에서. 이것은 큰 분자의 파열과 그 조각에 수소를 첨가합니다. 결과적으로 작은 크기의 포화 분자가 형성됩니다. 수소화분해는 더 무거운 분획으로부터 경유와 가솔린을 생산하는 데 사용됩니다.

촉매 크래킹.이 방법은 포화 및 불포화 제품의 혼합물을 생성합니다. 촉매 분해는 비교적 낮은 온도에서 수행되며, 실리카와 알루미나의 혼합물이 촉매로 사용됩니다. 이러한 방식으로 중유 분획에서 고품질 가솔린 및 불포화 탄화수소를 얻을 수 있습니다.

열 균열.에 포함된 큰 탄화수소 분자 무거운 분수기름은 끓는점보다 높은 온도로 이러한 분획을 가열하여 더 작은 분자로 분해할 수 있습니다. 접촉 분해에서와 같이 이 경우 포화 및 불포화 생성물의 혼합물이 얻어진다. 예를 들어,

열 분해는 에틸렌 및 프로펜과 같은 불포화 탄화수소의 생산에 특히 중요합니다. 증기 분해기는 열 분해에 사용됩니다. 이 장치에서 탄화수소 공급원료는 먼저 용광로에서 800°C로 가열된 다음 증기로 희석됩니다. 이것은 알켄의 수율을 증가시킵니다. 원래 탄화수소의 큰 분자가 더 작은 분자로 분할된 후 뜨거운 가스는 물과 함께 약 400°C로 냉각되고 압축된 증기로 변환됩니다. 그런 다음 냉각된 가스는 증류(분수) 컬럼으로 들어가 40°C로 냉각됩니다. 더 큰 분자의 응축은 가솔린과 경유의 형성으로 이어집니다. 응축되지 않은 가스는 가스 냉각 단계에서 얻은 압축 증기에 의해 구동되는 압축기에서 압축됩니다. 생성물의 최종 분리는 분별 증류 컬럼에서 수행됩니다.

표 6 다양한 탄화수소 공급원료로부터 증기 분해 생성물의 수율(wt%)

제품	탄화수소 원료
부타-1,3-디엔
액체 연료

에 유럽 ​​국가나프타는 촉매 분해에 의한 불포화 탄화수소 생산의 주요 공급원료입니다. 미국에서는 에탄이 이러한 목적을 위한 주요 공급원료입니다. 액화 석유 가스 또는 천연 가스의 구성 요소로 정제소에서 쉽게 얻을 수 있으며 천연 관련 가스의 구성 요소로 유정에서도 쉽게 얻을 수 있습니다. 프로판, 부탄 및 경유도 증기 분해의 공급원료로 사용됩니다. 에탄과 나프타의 분해 생성물은 표에 나열되어 있습니다. 6.

크래킹 반응은 급진적 메커니즘에 의해 진행됩니다.

4.3 개혁

더 큰 분자를 더 작은 분자로 분해하는 분해 과정과 달리, 개질 과정은 분자 구조의 변화 또는 더 큰 분자로의 결합으로 이어집니다. 개질은 저품질 가솔린 절단을 고품질 절단으로 전환하기 위해 원유 정제에 사용됩니다. 또한 석유화학공업의 원료를 얻기 위해 사용된다. 개질 공정은 이성질체화, 알킬화, 고리화 및 방향화의 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

이성질체화. 이 과정에서 한 이성질체의 분자는 재배열되어 다른 이성질체를 형성합니다. 이성질화 공정은 원유의 1차 증류 후 얻어지는 가솔린 유분의 품질을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 우리는 이미 이 분획에 비분지형 알칸이 너무 많이 포함되어 있음을 지적했습니다. 이 분획을 20-50 atm의 압력에서 500-600°C로 가열하여 분지형 알칸으로 전환할 수 있습니다. 이 과정을 열 개질.

직쇄 알칸의 이성질체화를 위해 사용할 수도 있습니다. 촉매 개질. 예를 들어, 부탄은 100°C 이상에서 염화알루미늄 촉매를 사용하여 2-메틸프로판으로 이성질체화될 수 있습니다.

이 반응은 탄소 양이온의 참여로 수행되는 이온 메커니즘을 가지고 있습니다.

알킬화. 이 과정에서 분해되어 생성된 알칸과 알켄이 재결합하여 고급 휘발유를 형성합니다. 이러한 알칸 및 알켄은 전형적으로 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 이 공정은 황산과 같은 강산 촉매를 사용하여 저온에서 수행됩니다.

이 반응은 탄소 양이온 (CH 3) 3 C +의 참여와 함께 이온 메커니즘에 따라 진행됩니다.

순환 및 방향화.원유를 1차 증류하여 얻은 휘발유 및 나프타 유분을 산화알루미늄 기재의 백금 또는 산화몰리브덴(VI)과 같은 촉매의 표면을 500℃의 온도 및 압력 하에서 통과시킬 때 10-20 atm에서 고리화는 헥산 및 더 긴 직선 사슬을 가진 다른 알칸의 후속 방향족화와 함께 발생합니다.

헥산에서 수소를 제거한 다음 시클로헥산에서 제거하는 것을 탈수소화. 이러한 유형의 개질은 본질적으로 크래킹 과정 중 하나입니다. 이를 플랫폼화, 촉매 개질 또는 단순히 개질이라고 합니다. 어떤 경우에는 수소가 반응 시스템에 도입되어 알칸이 탄소로 완전히 분해되는 것을 방지하고 촉매의 활성을 유지합니다. 이 경우 공정을 하이드로포밍이라고 합니다.

4.4 황 제거

원유에는 황화수소와 황을 포함하는 기타 화합물이 포함되어 있습니다. 오일의 황 함량은 현장에 따라 다릅니다. 북해 대륙붕에서 채취한 기름은 유황 함량이 낮습니다. 원유를 증류하는 과정에서 황을 함유한 유기화합물이 분해되어 추가적인 황화수소가 생성됩니다. 황화수소는 정제 가스 또는 LPG 분획에 들어갑니다. 황화수소는 약산의 성질을 가지고 있기 때문에 석유제품을 일종의 약염기로 처리하여 제거할 수 있다. 황은 공기 중에서 황화수소를 연소시키고 400℃의 온도에서 알루미나 촉매의 표면에 연소 생성물을 통과시킴으로써 수득된 황화수소로부터 회수될 수 있다. 이 과정의 전체 반응은 다음 방정식으로 설명됩니다.

현재 비사회주의 국가의 산업에서 사용되는 전체 황 원소의 약 75%는 원유와 천연 가스에서 추출됩니다.

5장. 탄화수소 응용

생산된 모든 석유의 약 90%가 연료로 사용됩니다. 석유화학제품을 생산하는 데 사용되는 오일의 비율은 적지만 이러한 제품은 매우 큰 중요성. 수천 개의 유기 화합물이 오일 증류 제품에서 얻어집니다(표 7). 이것들은 차례로 기본적인 요구 이상을 충족시키는 수천 개의 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 현대 사회, 그러나 편안함에 대한 필요성도 있습니다(그림 6).

표 7 화학공업용 탄화수소 원료

	화학 제품
	메탄올, 초산, 클로로메탄, 에틸렌
	염화에틸, 테트라에틸납(IV)
	메타날, 에타날
	폴리에틸렌, 폴리클로로에틸렌(폴리염화비닐), 폴리에스터, 에탄올, 에탄알(아세트알데히드)
	폴리프로필렌, 프로판온(아세톤), 프로펜알, 프로판-1,2,3-트리올(글리세린), 프로펜니트릴(아크릴로니트릴), 에폭시 프로판
	인조 고무
아세틸렌	클로로에틸렌(염화비닐), 1,1,2,2-테트라클로로에탄
	(1-메틸)벤젠, 페놀, 폴리페닐에틸렌

다양한 화학 제품 그룹이 그림에 표시되어 있지만. 6은 석유에서 파생되기 때문에 광범위하게 석유화학제품으로 불립니다. 많은 유기 제품, 특히 방향족 제품은 산업적으로 콜타르 및 기타 공급원료에서 파생된다는 점에 유의해야 합니다. 그럼에도 불구하고 유기농 산업의 모든 원료의 약 90%는 오일에서 얻습니다.

화학 산업의 원료로 탄화수소의 사용을 보여주는 몇 가지 전형적인 예는 아래에서 고려됩니다.

그림 6 석유화학 제품의 응용.

5.1 알칸

메탄은 가장 중요한 연료 중 하나일 뿐만 아니라 다른 용도로도 많이 사용됩니다. 그것은 소위 얻는 데 사용됩니다. 합성 가스, 또는 합성 가스. 코크스와 증기로 만들어지는 수성 가스처럼 합성 가스는 일산화탄소와 수소의 혼합물입니다. 합성 가스는 니켈 촉매가 있는 상태에서 약 30atm의 압력에서 메탄 또는 나프타를 약 750°C로 가열하여 생성됩니다.

합성 가스는 Haber 공정(암모니아 합성)에서 수소를 생산하는 데 사용됩니다.

합성 가스는 또한 메탄올 및 기타 유기 화합물을 생산하는 데 사용됩니다. 메탄올을 얻는 과정에서 250°C의 온도와 50~100atm의 압력에서 산화아연과 구리 촉매 표면에 합성 가스를 통과시켜 반응을 일으킨다.

이 공정에 사용되는 합성 가스는 불순물로부터 철저히 정화되어야 합니다.

메탄올은 쉽게 촉매 분해를 거쳐 합성 가스를 다시 얻습니다. 합성가스 수송에 매우 편리합니다. 메탄올은 석유화학 산업에서 가장 중요한 원료 중 하나입니다. 예를 들어 아세트산을 얻는 데 사용됩니다.

이 공정의 촉매는 가용성 음이온성 로듐 착물입니다. 이 방법은 발효 과정의 결과로 생산 규모를 초과하는 수요가 있는 아세트산의 산업적 생산에 사용됩니다.

가용성 로듐 화합물은 미래에 합성 가스로부터 에탄-1,2-디올 생산을 위한 균일 촉매로 사용될 수 있습니다.

이 반응은 300℃의 온도와 약 500-1000 atm의 압력에서 진행된다. 현재 이 프로세스는 경제적으로 실행 가능하지 않습니다. 이 반응의 생성물(약칭은 에틸렌 글리콜)은 부동액으로 사용되며 테릴렌과 같은 다양한 폴리에스터 생산에 사용됩니다.

메탄은 또한 트리클로로메탄(클로로포름)과 같은 클로로메탄을 생산하는 데 사용됩니다. 클로로메탄은 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 클로로메탄은 실리콘 생산에 사용됩니다.

마지막으로, 메탄은 아세틸렌을 생산하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

이 반응은 약 1500°C에서 진행됩니다. 메탄을 이 온도로 가열하기 위해 제한된 공기 접근 조건에서 연소됩니다.

에탄은 또한 여러 가지 중요한 용도를 가지고 있습니다. 클로로에탄(에틸클로라이드)을 얻는 과정에서 사용됩니다. 위에서 언급했듯이 에틸 클로라이드는 테트라에틸 납(IV)을 생산하는 데 사용됩니다. 미국에서 에탄은 에틸렌 생산을 위한 중요한 공급원료입니다(표 6).

프로판은 메탄알(포름알데히드) 및 에탄알(아세트산 알데히드)과 같은 알데히드의 산업적 생산에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 물질은 플라스틱 산업에서 특히 중요합니다. 부탄은 부타-1,3-디엔을 생산하는 데 사용되며, 이는 후술하는 바와 같이 합성 고무를 생산하는 데 사용됩니다.

5.2 알켄

에틸렌. 가장 중요한 알켄 중 하나이며 일반적으로 석유 화학 산업의 가장 중요한 제품 중 하나는 에틸렌입니다. 많은 플라스틱의 원료입니다. 그것들을 나열해 봅시다.

폴리에틸렌. 폴리에틸렌은 에틸렌의 중합 생성물입니다.

폴리클로로에틸렌. 이 폴리머는 폴리염화비닐(PVC)이라고도 합니다. 클로로에틸렌(염화비닐)에서 얻어지며, 이는 차례로 에틸렌에서 얻습니다. 총 반응:

1,2-디클로로에탄은 염화아연 또는 염화철(III)을 촉매로 사용하여 액체 또는 기체의 형태로 얻어진다.

부석이 있는 상태에서 1,2-디클로로에탄을 3기압의 압력으로 500°C의 온도로 가열하면 클로로에틸렌(염화비닐)이 생성됩니다.

클로로에틸렌을 생산하는 또 다른 방법은 염화구리(II)(촉매)가 있는 상태에서 에틸렌, 염화수소 및 산소의 혼합물을 250°C로 가열하는 것입니다.

폴리에스터 섬유.이러한 섬유의 예는 테릴렌입니다. 에탄-1,2-디올로부터 얻어지며, 이는 차례로 다음과 같이 에폭시에탄(에틸렌 옥사이드)에서 합성됩니다.

Ethane-1,2-diol(에틸렌 글리콜)은 부동액 및 합성 수지 생산에도 사용됩니다. 세제.

에탄올은 실리카 지지체에 인산을 촉매로 사용하여 에틸렌을 수화하여 얻습니다.

에탄올은 에탄올(아세트알데히드)을 생산하는 데 사용됩니다. 또한 바니시 및 바니시 및 화장품 산업의 용제로 사용됩니다.

마지막으로 에틸렌은 클로로에탄을 생산하는 데에도 사용되며, 이 클로로에탄은 위에서 언급한 바와 같이 가솔린용 노크 방지 첨가제인 테트라에틸납(IV)을 만드는 데 사용됩니다.

프로펜. 프로펜(프로필렌)은 에틸렌과 마찬가지로 다양한 화학 제품의 합성에 사용됩니다. 그들 중 다수는 플라스틱 및 고무 생산에 사용됩니다.

폴리프로펜. 폴리프로펜은 프로펜의 중합 생성물입니다:

프로판온과 프로페날.프로판온(아세톤)은 용매로 널리 사용되며 플렉시글라스(폴리메틸메타크릴레이트)로 알려진 플라스틱 제조에도 사용됩니다. 프로판온은 (1-메틸에틸)벤젠 또는 프로판-2-올에서 얻습니다. 후자는 다음과 같이 프로펜에서 얻습니다.

350°C의 온도에서 산화구리(II) 촉매가 있는 상태에서 프로펜을 산화하면 프로펜알(아크릴 알데히드)이 생성됩니다. 오일 처리 탄화수소

프로판-1,2,3-트리올.상기 공정에서 얻은 프로판-2-올, 과산화수소 및 프로펜알을 사용하여 프로판-1,2,3-트리올(글리세롤)을 얻을 수 있습니다.

글리세린은 셀로판 필름 생산에 사용됩니다.

프로펜니트릴(아크릴로니트릴).이 화합물은 합성 섬유, 고무 및 플라스틱을 생산하는 데 사용됩니다. 프로펜, 암모니아 및 공기의 혼합물을 450°C의 온도에서 몰리브덴산염 촉매 표면 위로 통과시켜 얻습니다.

메틸부타-1,3-디엔 (이소프렌).합성고무는 중합에 의해 얻어진다. 이소프렌은 다음과 같은 다단계 공정을 통해 생산됩니다.

에폭시 프로판폴리우레탄 폼, 폴리에스터 및 합성 세제를 생산하는 데 사용됩니다. 다음과 같이 합성됩니다.

부트-1-엔, 부트-2-엔 및 부타-1,2-디엔합성 고무를 생산하는 데 사용됩니다. 부텐이 이 공정의 원료로 사용되는 경우 먼저 촉매(크롬(III) 산화물과 알루미늄 산화물의 혼합물)가 있는 상태에서 탈수소화에 의해 부타-1,3-디엔으로 전환됩니다.

5. 3 알킨

많은 알킨의 가장 중요한 대표자는 에틴(아세틸렌)입니다. 아세틸렌은 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.

- 금속 절단 및 용접용 산소 아세틸렌 토치의 연료로 사용. 아세틸렌이 순수한 산소에서 연소되면 화염에서 최대 3000°C의 온도가 발생합니다.

- 현재 에틸렌이 클로로에틸렌 합성을 위한 가장 중요한 원료가 되고 있지만(위 참조) 클로로에틸렌(염화비닐)을 얻기 위해.

- 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 용매를 얻기 위해.

5.4 아레나

벤젠과 메틸벤젠(톨루엔)은 원유 정제 과정에서 대량으로 생산됩니다. 이 경우 메틸벤젠이 필요 이상으로 많이 얻어지기 때문에 일부가 벤젠으로 전환된다. 이를 위해 메틸벤젠과 수소의 혼합물을 600°C의 압력에서 산화알루미늄으로 지지되는 백금 촉매 표면 위로 통과시킵니다.

이 과정을 하이드로알킬화.

벤젠은 여러 플라스틱의 원료로 사용됩니다.

(1-메틸에틸)벤젠(쿠멘 또는 2-페닐프로판). 페놀과 프로판온(아세톤)을 생산하는 데 사용됩니다. 페놀은 다양한 고무 및 플라스틱 합성에 사용됩니다. 페놀 생산 공정의 세 단계는 다음과 같습니다.

폴리(페닐에틸렌)(폴리스티렌). 이 중합체의 단량체는 페닐-에틸렌(스티렌)입니다. 벤젠에서 얻습니다.

제6장 석유산업 현황 분석

광물 원료의 세계 생산량에서 러시아의 점유율은 여전히 ​​높으며 석유 11.6%, 가스 28.1%, 석탄 12-14%에 달합니다. 탐사된 광물 매장량 측면에서 러시아는 세계에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 점령 지역이 10%이고 세계 석유 매장량의 12-13%, 가스의 35%, 석탄의 12%가 러시아의 창자에 집중되어 있습니다. 국가의 광물 자원 기반 구조에서 매장량의 70 % 이상이 연료 및 에너지 단지 (석유, 가스, 석탄) 자원에 속합니다. 탐사 및 추정된 광물 자원의 총 비용은 28조 5000억 달러로 러시아의 모든 사유화 부동산 비용보다 10배 이상 높습니다.

표 8 연료 및 에너지 단지 러시아 연방

연료 및 에너지 단지는 국내 경제의 중추입니다. 1996년 전체 수출에서 연료 및 에너지 단지가 차지하는 비중은 거의 40%(250억 달러)에 달할 것입니다. 1996 년 전체 연방 예산 수입의 약 35 % (347 조 루블 중 121 %)는 단지 기업의 활동에서받을 계획입니다. 러시아 기업이 1996년에 생산할 계획인 시장성 있는 제품의 총량에서 연료 및 에너지 복합 단지가 차지하는 비중은 968조 루블입니다. 시장성 있는 제품(현재 가격)에서 연료 및 에너지 기업의 점유율은 거의 270조 루블 또는 27% 이상에 달할 것입니다(표 8). 연료 및 에너지 단지는 모든 산업의 기업에 자본 투자(1995년 71조 루블 이상)를 하고 투자(지난 2년 동안 세계 은행에서만 12억 달러)를 유치하는 가장 큰 산업 단지로 남아 있습니다.

러시아 연방의 석유 산업은 오랜 기간에 걸쳐 광범위하게 발전했습니다. 이는 50~70년대에 Ural-Volga 지역과 서부 시베리아의 대규모 고생산성 유전의 발견 및 시운전, 그리고 기존 정유소의 신규 건설 및 확장을 통해 달성되었습니다. 유전의 높은 생산성으로 인해 최소한의 특정 자본 투자와 상대적으로 낮은 재료 및 기술 자원 비용으로 연간 2000만~2500만 톤의 석유 생산량을 늘릴 수 있었습니다. 그러나 동시에 매장량 개발은 수용할 수 없을 정도로 높은 비율(초기 매장량에서 인출의 6%에서 12%)로 수행되었으며, 지난 몇 년 동안 인프라와 주택 건설은 석유 산업에서 심각하게 뒤쳐져 있었습니다. 생산 지역. 1988년 러시아에서 생산된 석유 및 가스 응축수 최대량은 5억 6,830만 톤으로 전체 연합 석유 생산량의 91%입니다. 러시아 영토의 창자와 바다의 인접한 수역에는 이전에 소련의 일부였던 모든 공화국의 입증 된 석유 매장량의 약 90 %가 포함되어 있습니다. 전 세계적으로 광물 자원 기반은 재생산 확대 계획에 따라 발전하고 있습니다. 즉, 매년 생산하는 것보다 새로운 예금을 어부에게 10-15 % 더 이전해야합니다. 이것은 산업이 원자재 기아를 경험하지 않도록 균형 잡힌 생산 구조를 유지하는 데 필요합니다. 개혁 기간 동안 탐사에 대한 투자 문제가 심각해졌습니다. 100만 톤의 석유 개발에는 200만~500만 달러의 투자가 필요하다. 또한이 자금은 3-5 년 후에 만 ​​\u200b\u200b반환됩니다. 한편, 생산량 감소를 메우기 위해서는 연간 2억 5000만~3억 톤의 석유를 개발해야 한다. 지난 5년 동안 324개의 유전 및 가스전이 탐사되었으며 70-80개의 유전이 가동되었습니다. 1995년에는 GDP의 0.35%만이 지질학에 지출되었습니다(구 소련에서는 이 비용이 3배 더 높았습니다). 지질학자의 산물인 탐사된 퇴적물에 대한 잠재 수요가 있습니다. 그러나 1995년 지질조사국(Geological Survey)은 여전히 ​​해당 산업의 생산량 감소를 막을 수 있었습니다. 1995년의 심층 탐사 시추 규모는 1994년에 비해 9% 증가했습니다. 5조 6천억 루블의 자금 중 1조 5천억 루블은 지질학자들이 중앙에서 수령했습니다. 1996년 Roskomnedra의 예산은 14조 루블이며 그 중 3조는 중앙 집중식 투자입니다. 이것은 러시아 지질학에 대한 구 소련의 투자의 4분의 1에 불과합니다.

지질 탐사 개발을 위한 적절한 경제 조건의 형성에 따라 러시아의 자원 기반은 국가의 석유 수요를 충족하는 데 필요한 생산 수준을 비교적 장기간 제공할 수 있습니다. 70 년대 이후 러시아 연방에서는 생산성이 높은 대규모 필드가 하나도 발견되지 않았으며 새로 증가 된 매장량이 조건면에서 급격히 악화되고 있음을 고려해야합니다. 예를 들어 지질 조건으로 인해 튜멘 지역의 새로운 우물 하나의 평균 유량은 1975년 138톤에서 1994년 10~12톤으로 10배 이상 떨어졌습니다. 1톤의 새로운 용량을 생성하기 위한 재정적, 물질적, 기술적 자원 비용을 크게 증가시켰습니다. 생산력이 높은 대규모 유전의 개발 상황은 초기 회수 가능 매장량의 60-90%에 달하는 매장량이 개발되어 석유 생산량의 자연적 감소를 미리 결정한 것이 특징입니다.

생산력이 뛰어난 대규모 매장지의 고갈로 인해 매장량의 품질이 악화되어 개발에 훨씬 더 많은 재정적, 물질적 및 기술적 자원이 필요합니다. 자금 감소로 인해 탐사 작업량이 감당할 수 없을 정도로 감소했으며 결과적으로 석유 매장량의 증가가 감소했습니다. 1986-1990년이라면. 서부 시베리아의 매장량 증가는 1991-1995년에 48억 8천만 톤이었습니다. 탐사 시추 물량 감소로 인해 절반 가까이 증가한 28억 톤에 이르렀다. 리소스 풀.

시장 관계로의 전환은 광업과 관련된 기업의 운영을 위한 경제적 조건을 설정하는 접근 방식을 변경할 필요가 있음을 나타냅니다. 귀중한 광물 원료의 재생 불가능한 자원을 특징으로 하는 석유 산업에서 존재하는 오일 경제적 접근현재 경제 기준에 따라 개발의 비효율로 인해 매장량의 상당 부분을 개발에서 제외합니다. 추정에 따르면 경제적인 이유로 개별 석유 회사는 1억 6000만~10억 5700만 톤의 석유 매장량에서 경제적 회전율을 달성할 수 없습니다.

상당한 균형 매장량을 보유하고 있는 석유 산업, 지난 몇 년성능을 저하시킵니다. 평균적으로 현재 펀드의 연간 석유 생산량 감소는 20%로 추정됩니다. 이러한 이유로 러시아에서 달성된 석유 생산 수준을 유지하려면 연간 1억 1500만~1억 2000만 톤의 새로운 용량을 도입해야 하며, 이를 위해서는 6200만 미터의 생산 유정을 시추해야 하며 실제로 1991년에는 2750만 톤을 시추해야 합니다. 미터가 뚫렸고 1995 년 - 990 만 m.

자금 부족으로 특히 서부 시베리아에서 산업 및 토목 건설 규모가 급격히 감소했습니다. 그 결과 유전 개발, 석유 수집 및 운송 시스템의 건설 및 재건, 주택, 학교, 병원 및 기타 시설 건설에 대한 작업이 감소했으며 이는 사회 긴장의 원인 중 하나였습니다. 산유국의 상황. 관련 가스 이용 시설 건설 프로그램이 중단되었습니다. 그 결과 연간 100억 m3 이상의 석유 가스가 연소됩니다. 송유관 시스템의 재구성이 불가능하기 때문에 현장에서 수많은 배관 파열이 끊임없이 발생합니다. 이 때문에 1991년 한 해에만 100만 톤 이상의 기름이 유실되고 막대한 피해를 입었다. 환경. 건설 발주 감소는 서부 시베리아의 강력한 건설 조직의 붕괴로 이어졌습니다.

석유 산업의 위기의 주요 원인 중 하나는 필요한 현장 장비와 파이프의 부족이기도 합니다. 평균적으로 업계에 재료 및 기술 자원을 제공하는 데 적자가 30%를 초과합니다. 최근 몇 년 동안 유전 장비 생산을 위한 새로운 대규모 생산 단위가 하나도 생성되지 않았으며, 또한 이 프로필의 많은 공장에서 생산량이 감소했으며 외화 구매에 할당된 자금이 충분하지 않았습니다.

열악한 물류로 인해 유휴 생산 유정의 수가 12,000 유휴 유정을 포함하여 25,000을 초과했습니다. 정상 이상 유휴 유정에서 매일 약 100,000톤의 석유가 손실됩니다.

석유 산업의 추가 발전에 대한 심각한 문제는 석유 및 가스 생산을 위한 고성능 기계 및 장비의 공급 부족입니다. 1990년까지 산업의 절반 기술적 수단마모율이 50% 이상이고 기계 및 장비의 14%만이 세계 수준에 해당하며 주요 유형의 제품에 대한 수요가 평균 40-80% 충족되었습니다. 산업에 장비를 제공하는 이러한 상황은 국가의 석유 공학 산업의 열악한 발전의 결과였습니다. 장비의 총량에서 수입 공급품은 20%에 도달했으며 특정 유형의 경우 최대 40%에 도달했습니다. 파이프 구매는 40-50%에 이릅니다.

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탄화수소의 주요 공급원은 석유, 천연 및 관련 석유 가스, 석탄입니다. 그들의 매장량은 무제한이 아닙니다. 과학자들에 따르면 현재의 생산 및 소비 속도로 석유 - 30 - 90년, 가스 - 50년, 석탄 - 300년으로 충분할 것입니다.

오일과 그 구성:

기름은 옅은 갈색에서 짙은 갈색까지의 유성 액체로 특징적인 냄새가 나는 거의 검은 색이며 물에 용해되지 않으며 물 표면에 공기가 통과하지 못하게하는 막을 형성합니다. 기름은 엷은 갈색에서 짙은 갈색에 가까운 유성 액체로 특징적인 냄새가 있으며 물에 녹지 않으며 공기가 통과하지 못하는 물 표면에 막을 형성합니다. 오일은 포화 및 방향족 탄화수소, 사이클로파라핀 및 산소, 황, 질소 등 헤테로원자를 포함하는 일부 유기 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 기름진 사람들은 얼마나 열광적인 이름을 붙이지 않았습니까? 블랙 골드", "대지의 피". 기름은 정말로 우리의 존경과 고귀함을 받을 자격이 있습니다.

오일의 구성은 다음과 같습니다. 파라핀 - 직선 및 분지 사슬이있는 알칸으로 구성됩니다. 나프텐계 - 포화 환형 탄화수소 함유; 방향족 - 방향족 탄화수소(벤젠 및 그 동족체)를 포함합니다. 복잡한 구성 요소에도 불구하고 오일의 기본 구성은 평균적으로 82-87% 탄화수소, 11-14% 수소, 2-6% 기타 요소(산소, 황, 질소)로 거의 동일합니다.

약간의 역사 .

1859년 미국 펜실베니아 주에서 40세의 에드윈 드레이크(Edwin Drake)는 자신의 끈기, 석유 채굴 자금 및 오래된 증기 기관의 도움으로 22미터 깊이의 우물을 뚫고 첫 번째 기름을 추출했습니다. 그것.

석유 시추 분야의 개척자로서의 Drake의 우선 순위에 대해서는 논란이 있지만 그의 이름은 여전히 ​​석유 시대의 시작과 관련이 있습니다. 석유는 세계 여러 곳에서 발견되었습니다. 인류는 마침내 인공 조명의 우수한 소스를 대량으로 획득했습니다 ....

기름의 기원은?

과학자들 사이에서는 유기 및 무기라는 두 가지 주요 개념이 지배적이었습니다. 첫 번째 개념에 따르면 퇴적암에 묻힌 유기 잔류물은 시간이 지남에 따라 분해되어 석유, 석탄 및 천연 가스로 변합니다. 더 많은 이동성 오일과 가스는 구멍이 있는 퇴적암의 상층에 축적됩니다. 다른 과학자들은 기름이 "지구 맨틀의 깊은 곳"에서 형성된다고 주장합니다.

러시아 과학자 - 화학자 D.I. Mendeleev는 무기 개념의 지지자였습니다. 1877 년에 그는 석유의 출현이 "탄소 금속"에 대한 영향으로 탄화수소가 얻어지는 단층을 따라 지구 깊숙이 물이 침투하는 것과 관련이 있다는 광물 (탄화물) 가설을 제안했습니다.

석유의 우주적 기원에 대한 가설이 있다면 - 항성 상태에서도 지구의 가스 봉투에 포함된 탄화수소에서.

천연 가스는 "블루 골드"입니다.

우리나라는 천연가스 매장량 세계 1위입니다. 이 귀중한 연료의 가장 중요한 매장지는 서부 시베리아(Urengoyskoye, Zapolyarnoye), 볼가-우랄 분지(Vuktylskoye, Orenburgskoye), 북 코카서스(Stavropolskoye)에 있습니다.

천연 가스 생산의 경우 일반적으로 유동 방식이 사용됩니다. 가스가 표면으로 흐르기 시작하려면 가스 함유 저수지에 뚫린 우물을 여는 것으로 충분합니다.

천연가스는 운송 전에 정제과정을 거치기 때문에 사전 분리 없이 사용됩니다. 특히 기계적 불순물, 수증기, 황화수소 및 기타 공격적인 성분이 제거됩니다.... 그리고 대부분의 프로판, 부탄 및 중질 탄화수소도 제거됩니다. 나머지 실질적으로 순수한 메탄은 소비되고, 먼저연료로서: 높은 발열량; 환경 친화적이며 응집 상태가 가스이기 때문에 추출, 운송, 연소가 편리합니다.

둘째, 메탄은 아세틸렌, 그을음 및 수소 생산을 위한 원료가 됩니다. 주로 에틸렌 및 프로필렌과 같은 불포화 탄화수소 생산용; 유기 합성용: 메틸 알코올, 포름알데히드, 아세톤, 아세트산 등.

관련 석유 가스

관련 석유 가스는 기원에 따라 천연 가스이기도 합니다. 그것은 기름과 함께 침전물에 들어 있기 때문에 특별한 이름을 얻었습니다. 오일을 표면으로 추출할 때 급격한 압력 강하로 인해 오일이 분리됩니다. 러시아는 관련 가스 매장량 및 생산량 측면에서 첫 번째 장소 중 하나를 차지합니다.

관련 석유 가스의 구성은 천연 가스와 다릅니다. 에탄, 프로판, 부탄 및 기타 탄화수소가 훨씬 더 많이 포함되어 있습니다. 또한 아르곤과 헬륨과 같은 지구상의 희소 가스를 함유하고 있습니다.

관련 석유 가스는 귀중한 화학 원료이며 천연 가스보다 더 많은 물질을 얻을 수 있습니다. 에탄, 프로판, 부탄 등의 개별 탄화수소도 화학적 처리를 위해 추출됩니다. 불포화 탄화수소는 탈수소화 반응을 통해 얻을 수 있습니다.

석탄

자연의 석탄 매장량은 석유 및 가스 매장량을 훨씬 초과합니다. 석탄은 탄소, 수소, 산소, 질소 및 황의 다양한 화합물로 구성된 복잡한 물질 혼합물입니다. 석탄의 구성에는 다른 많은 원소의 화합물을 포함하는 광물 물질이 포함됩니다.

무연탄의 구성은 탄소 - 최대 98%, 수소 - 최대 6%, 질소, 황, 산소 - 최대 10%입니다. 그러나 자연에는 갈탄도 있습니다. 그들의 구성: 탄소 - 최대 75%, 수소 - 최대 6%, 질소, 산소 - 최대 30%.

석탄 처리의 주요 방법은 열분해 (cocoation)입니다. 높은 온도(약 1000C). 이 경우 다음과 같은 제품을 얻습니다. 코크스 (야금에 널리 사용되는 강도가 증가한 인공 고체 연료) 콜타르(화학 산업에서 사용); 코코넛 가스(화학 산업 및 연료로 사용)

콜라 오븐 가스

석탄의 열분해 중에 형성된 휘발성 화합물(코크스 오븐 가스)은 일반 수집품에 들어갑니다. 여기에서 코크스 오븐 가스는 냉각되고 전기 집진기를 통과하여 콜타르를 분리합니다. 가스 수집기에서 물은 암모니아, 황화수소, 페놀 및 기타 물질이 용해되는 수지와 동시에 응축됩니다. 다양한 합성을 위해 응축되지 않은 코크스 오븐 가스에서 수소를 분리합니다.

콜타르를 증류한 후 전극과 루핑 타르를 준비하는 데 사용되는 고형물인 피치가 남습니다.

기름 정제

정유 또는 정류는 끓는점에 따라 오일과 오일 제품을 열 분리하는 과정입니다.

증류는 물리적 과정입니다.

정유에는 물리적(1차 가공)과 화학적(2차 가공)의 두 가지 방법이 있습니다.

오일의 1차 처리는 끓는점이 다른 물질의 액체 혼합물을 분리하는 장치인 증류탑에서 수행됩니다.

유분 및 주요 사용 영역:

가솔린 - 자동차 연료;

등유 - 항공 연료;

Ligroin - 플라스틱 생산, 재활용 원료;

가스 오일 - 디젤 및 보일러 연료, 재활용 원료;

연료유 - 공장 연료, 파라핀, 윤활유, 역청.

유막을 청소하는 방법 :

1) 흡수 - 짚과 이탄은 모두 알고 있습니다. 그들은 기름을 흡수 한 후 조심스럽게 수집하고 후속 파괴와 함께 꺼낼 수 있습니다. 이 방법은 조용한 조건과 작은 지점에만 적합합니다. 이 방법은 저렴한 비용과 높은 효율성으로 인해 최근 매우 인기가 있습니다.

결론: 이 방법은 외부 조건에 따라 저렴합니다.

2) 자가액화 : - 기름이 해안에서 멀리 떨어져 있고 얼룩이 작은 경우(이 경우 얼룩은 전혀 만지지 않는 것이 좋습니다) 이 방법을 사용합니다. 점차적으로 물에 녹고 부분적으로 증발합니다. 때로는 기름이 사라지지 않고 몇 년이 지나면 작은 반점이 미끄러운 수지 조각 형태로 해안에 도달합니다.

결론: 화학 물질을 사용하지 않습니다. 기름은 오랫동안 표면에 남아 있습니다.

3) 생물학적: 탄화수소를 산화시킬 수 있는 미생물의 사용을 기반으로 하는 기술.

결론: 최소한의 손상; 표면에서 기름을 제거하지만 이 방법은 힘들고 시간이 많이 걸립니다.