1 .Karbohidrogenlərin təbii mənbələri qalıq yanacaqlardır - neft və qaz, kömür və torf. Təbii qaz əsasən metandan ibarətdir (Cədvəl 1).
Cədvəl 1 Təbii qazın tərkibi
| Komponentlər | Düstur | Məzmun,% |
| Metan | CH 4 | 88-95 |
| Etan | C 2 H 6 | 3-8 |
| Propan | C 3 H 8 | 0,7-2,0 |
| Butan | C 4 H 10 | 0,2-0,7 |
| Pentan | C 5 H 12 | 0,03-0,5 |
| Karbon qazı | CO 2 | 0,6-2,0 |
| Azot | N 2 | 0,3-3,0 |
| Helium | yox |
0,01-0,5 |
Xam neft rəngi tünd qəhvəyi və ya yaşıldan demək olar ki, rəngsizə qədər dəyişə bilən yağlı mayedir. Tərkibində çoxlu sayda alkan var. Onların arasında şaxələnməmiş alkanlar, budaqlanmış alkanlar və karbon atomlarının sayı beşdən 40-a qədər olan sikloalkanlar var. Bu sikloalkanların sənaye adı yaxşı məlumdur. Xam neftin tərkibində həmçinin təxminən 10% aromatik karbohidrogenlər, həmçinin az miqdarda kükürd, oksigen və azot olan digər birləşmələr var.
Şəkil 1 Təbii qaz və xam neft süxur təbəqələri arasında sıxışıb qalmışdır.
Kömür
bəşəriyyətin tanış olduğu ən qədim enerji mənbəyidir. Metamorfizm prosesində bitki maddəsindən əmələ gələn mineraldır. .
Metamorfik süxurlar yüksək təzyiq, eləcə də yüksək temperatur şəraitində tərkibi dəyişmiş süxurlar adlanır. Kömürün əmələ gəlməsinin birinci mərhələsinin məhsulu torf, parçalanmış üzvi maddədir. Kömür torfdan çöküntü süxurlarla örtüldükdən sonra əmələ gəlir. Bu çöküntü süxurlarına həddindən artıq yüklənmiş deyilir. Həddindən artıq yüklənmiş yağıntı torfun nəmliyini azaldır.
Cədvəl 2 Bəzi yanacaq növlərində karbon tərkibi və onların kalorifik dəyəri
Kömür aromatik birləşmələrin istehsalı üçün vacib xammal mənbəyidir.
Karbohidrogenlər təbii olaraq təkcə qalıq yanacaqlarda deyil, həm də bəzi bioloji mənşəli materiallarda olur. Təbii kauçuk təbii karbohidrogen polimerinə nümunədir. Kauçuk molekulu minlərlə struktur vahiddən ibarətdir, bunlar metilbuta-1,3-dien (izopren); onun strukturu Şəkildə sxematik şəkildə göstərilmişdir. 4. Metilbuta-1,3-dien aşağıdakı quruluşa malikdir:
Təbii qazın, neftin, torfun və kömürün tərkibində karbohidrogen qrupunun olması çox yayılmışdır.
2.
Neftin fiziki xassələri .
Yağ, adətən tünd rəngli, özünəməxsus qoxusu olan yağlı mayedir. Sudan bir qədər yüngüldür və suda həll olunmur.
Şəkil 2. Neftli ərazinin geoloji kəsiyi.
Neft müxtəlif süxurların hissəcikləri arasında boşluqları dolduraraq yerdə yatır (şək. 2). Onu çıxarmaq üçün quyular qazılır (şək. 3). Neft qazlarla zəngindirsə, onların təzyiqi altında özü səthə qalxır, lakin qazların təzyiqi bunun üçün kifayət deyilsə, ora qaz, hava və ya suyu məcbur etməklə neft layında süni təzyiq yaradılır (Şəkil 2). 4).
Əgər yağ Şəkil 4-də göstərilən cihazda qızdırılırsa, onda onun saf maddələr üçün xarakterik olan sabit temperaturda deyil, geniş temperatur diapazonunda qaynadığını və distillə edildiyini görmək olar. Bu o deməkdir ki, neft fərdi maddə deyil, maddələrin qarışığıdır. Neft qızdırıldıqda molekulyar çəkisi aşağı olan, qaynama temperaturu aşağı olan maddələr əvvəlcə distillə edilir, sonra qarışığın temperaturu tədricən yüksəlir, daha yüksək qaynama temperaturuna malik olan molekulyar çəkisi böyük olan maddələr isə daha az qaynamağa başlayır. distillə edilmiş və s.
Şəkil 3. Neft layna vurulan təzyiq altında qalxır
Neftin tərkibində əsasən karbohidrogenlər var. Onun əsas hissəsini maye karbohidrogenlər təşkil edir, qaz və bərk karbohidrogenlər onlarda həll olur.
Şəkil 4. Laboratoriyada neft distilləsi.
Müxtəlif yataqlardan alınan neftin tərkibi eyni deyil. Qroznı və Qərbi Ukrayna nefti əsasən doymuş karbohidrogenlərdən ibarətdir. Bakı nefti əsasən siklik karbohidrogenlərdən - siklanlardan ibarətdir.
Siklanlar, strukturlarına görə məhdudlaşdırıcılardan karbon atomlarının qapalı zəncirlərini (dövrlərini) ehtiva etmələri ilə fərqlənən karbohidrogenlərdir.
3 .Ciddi ekoloji problem - okeanların sularının neftlə çirklənməsi. Neft məhsulları suya ilk növbədə nə zaman daxil olur dəniz nəqliyyatı. Tankerlərin yüklənməsi, boşaldılması, təmizlənməsi zamanı neftin bir hissəsi itirilir. Bundan əlavə, on minlərlə ton neftin dənizə daxil ola biləcəyi tanker qəzaları baş verir. Ekoloqların hesablamalarına görə, hər il təxminən 10 milyon ton neft Dünya Okeanına daxil olur və o, suyun səthinə yayılaraq nazik iridescent plyonka əmələ gətirir. Peyk çəkilişlərinə görə, okeanların səthinin üçdə biri artıq belə bir filmlə örtülmüşdür. Bu plyonkaya görə su səthinin hava ilə təması pozulur, suda həll olunan oksigenin miqdarı azalır, dəniz və göllərin sakinləri ölür. Bundan əlavə, suyun səthindəki film suyun buxarlanmasını yavaşlatır və suyun üzərindən keçən hava kütlələri su buxarı ilə az doyurulur - yağ filmi müdaxilə edir. Yəni, bu hava kütlələri materikə daha az yağıntı aparır və suyun səthindəki nazik təbəqə bütün qitələrin iqlimini dəyişə bilər.
4
. REKTİFİKA - maye çoxkomponentli qarışıqların ayrı-ayrı komponentlərə ayrılması. Rektifikasiya çoxlu distilləyə əsaslanır.( DISTILLASYON - çoxkomponentli maye qarışıqların tərkibində fərqlənən fraksiyalara ayrılması; mayenin və ondan əmələ gələn buxarın tərkibindəki fərqə əsaslanır. Mayenin qismən buxarlanması və buxarın sonrakı kondensasiyası ilə həyata keçirilir. Yaranan kondensat aşağı qaynayan komponentlərlə zənginləşdirilmişdir, maye qarışığın qalan hissəsi yüksək qaynayanlarla zənginləşdirilmişdir).
Xam neftdən, ilk növbədə, onda həll olunan qaz çirkləri sadə distillə edilərək çıxarılır. Sonra neft ilkin distillə edilir, bunun nəticəsində qaz, yüngül və orta fraksiyalar və mazutlara ayrılır. Yüngül və orta fraksiyaların sonrakı fraksiya distilləsi, həmçinin mazutun vakuum distilləsi çoxlu fraksiyaların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Cədvəldə. Şəkil 4 müxtəlif yağ fraksiyalarının qaynama nöqtələri diapazonlarını və tərkibini göstərir
Cədvəl 3 Tipik neft distillə fraksiyaları
| Fraksiya | Qaynama nöqtəsi, °С | Bir molekulda karbon atomlarının sayı | Məzmun, wt. % |
| qazlar | <40 | 1-4 | 3 |
| Benzin | 40-100 | 4-8 | 7 |
| Nafta (nafta) | 80-180 | 5-12 | 7 |
| Kerosin | 160-250 | 10-16 | 13 |
| Yanacaq: Sürtkü yağı və mum |
350-500 | 20-35 | 25 |
| Bitum | >500 | >35 | 25 |
İndi ayrı-ayrı yağ fraksiyalarının xüsusiyyətlərinin təsvirinə keçək.
qaz fraksiyası. Neft emalı zamanı alınan qazlar ən sadə şaxələnməmiş alkanlardır: etan, propan və butanlar. Bu fraksiya sənaye adına neft emalı (neft) qazına malikdir. İlkin distillədən əvvəl xam neftdən çıxarılır və ya ilkin distillədən sonra benzin fraksiyasından ayrılır. Neft emalı zavodunun qazı qaz yanacağı kimi istifadə olunur və ya mayeləşdirilmiş neft qazı almaq üçün təzyiq altında mayeləşdirməyə məruz qalır. Sonuncu olaraq satışa çıxır maye yanacaq və ya krekinq zavodlarında etilen istehsalı üçün xammal kimi istifadə olunur.
benzin hissəsi. Bu fraksiya müxtəlif dərəcəli motor yanacağını almaq üçün istifadə olunur. Düz və budaqlanmış alkanlar da daxil olmaqla müxtəlif karbohidrogenlərin qarışığıdır. Budaqlanmamış alkanların yanma xüsusiyyətləri daxili yanma mühərrikləri üçün ideal deyil. Buna görə də, şaxələnməmiş molekulları budaqlanmış molekullara çevirmək üçün benzin fraksiyası tez-tez termal olaraq islah edilir. İstifadədən əvvəl bu fraksiya adətən budaqlanmış alkanlar, sikloalkanlar və katalitik krekinq və ya reforminq yolu ilə digər fraksiyalardan alınmış aromatik birləşmələrlə qarışdırılır.
Nafta (nafta). Bu neft distillə fraksiyası benzin və kerosin fraksiyaları arasındakı intervalda əldə edilir. Əsasən alkanlardan ibarətdir (cədvəl 4).
Xam neftin emalı nəticəsində hasil edilən naftanın böyük hissəsi benzinə çevrilir. Lakin onun əhəmiyyətli bir hissəsi digər kimyəvi maddələrin istehsalı üçün xammal kimi istifadə olunur.
Cədvəl 4 Tipik Yaxın Şərq neftinin nafta fraksiyasının karbohidrogen tərkibi
| karbohidrogenlər | Karbon atomlarının sayı | Məzmun, % |
||||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| Budaqlanmamış alkanlar | 13 | 7 | 7 | 8 | 5 | 40 |
| Budaqlanmış alkanlar | 7 | 6 | 6 | 9 | 10 | 38 |
| Sikloalkanlar | 1 | 2 | 4 | 5 | 3 | 15 |
| aromatik birləşmələr | – | – | 2 | 4 | 1 | 7 |
| 100 | ||||||
Kerosin. Neft distilləsinin kerosin fraksiyası alifatik alkanlar, naftalinlər və aromatik karbohidrogenlərdən ibarətdir. Onun bir hissəsi doymuş parafin karbohidrogen mənbəyi kimi istifadə olunmaq üçün təmizlənir, digər hissəsi isə benzinə çevrilmək üçün krekinq edilir. Bununla belə, kerosinin əsas hissəsi reaktiv təyyarələr üçün yanacaq kimi istifadə olunur.
qazoil. Neft emalının bu hissəsi dizel yanacağı kimi tanınır. Onun bir hissəsi neft emalı qazı və benzin istehsal etmək üçün krekinq edilir. Bununla belə, qazoylu əsasən dizel mühərrikləri üçün yanacaq kimi istifadə olunur. Dizel mühərrikində yanacaq artan təzyiqlə alovlanır. Buna görə də, bujilər olmadan edirlər. Qaz yağı sənaye sobaları üçün yanacaq kimi də istifadə olunur.
yanacaq. Bu fraksiya neftdən bütün digər fraksiyalar çıxarıldıqdan sonra qalır. Onun çox hissəsi qazanların qızdırılması və buxar istehsalı üçün maye yanacaq kimi istifadə olunur sənaye müəssisələri, elektrik stansiyaları və gəmi mühərrikləri. Bununla belə, mazutun bir hissəsi sürtkü yağları və parafin mumu əldə etmək üçün vakuum distilləsinə məruz qalır.Mazutun vakuum distilləsindən sonra qalan tünd özlü materiala “bitum”, yaxud “asfalt” deyilir. Yol səthlərinin istehsalı üçün istifadə olunur.
5 .Cracking. Neft emalının ikincili üsulları ilə onun tərkibini təşkil edən karbohidrogenlərin strukturunda dəyişiklik baş verir. Bu üsullar arasında benzinin məhsuldarlığını artırmaq üçün aparılan neft karbohidrogenlərinin krekinqi (parçalanması) böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu prosesdə xam neftin yüksək qaynayan fraksiyalarının böyük molekulları aşağı qaynayan fraksiyaları təşkil edən daha kiçik molekullara parçalanır.
Krekinq nəticəsində benzinlə yanaşı, xammal kimi zəruri olan alkenlər də alınır. kimya sənayesi.
xam neft
C 16 H 34 > C 8 H 16 + C 8 H 18
Heksadekan oktan oktan
C 8 H 18 > C 4 H 10 + C 4 H 8
Oktan butan buten
C 4 H 10 > C 2 H 6 + C 2 H 4
butan etan eten
6
.
Termik krekinq xammalın (mazut və s.) 450...550 °C temperaturda və 2...7 MPa təzyiqdə qızdırılması ilə aparılır. Bu halda, çox sayda karbon atomu olan karbohidrogen molekulları həm doymuş, həm də doymamış karbohidrogenlərin daha az atomlu molekullarına bölünür. Bu yolla əsasən avtomobil benzini əldə edilir. Onun neftdən hasilatı 70%-ə çatır. Termal krekinq rus mühəndisi V.G. Şuxov 1891-ci ildə
Katalitik krekinq katalizatorların (adətən alüminosilikatların) iştirakı ilə 450°C və atmosfer təzyiqində aparılır. Bu yolla aviasiya benzini 80%-ə qədər gəlirlə əldə edilir. Bu növ krekinq əsasən neftin kerosin və qazoylu fraksiyalarına məruz qalır. Katalitik krekinqdə parçalanma reaksiyaları ilə yanaşı izomerləşmə reaksiyaları da baş verir. Sonuncunun nəticəsində, molekulların budaqlanmış karbon skeleti ilə doymuş karbohidrogenlər əmələ gəlir ki, bu da benzinin keyfiyyətini yaxşılaşdırır.
Mühüm katalitik proses karbohidrogenlərin aromatizasiyası, yəni parafinlərin və sikloparafinlərin aromatik karbohidrogenlərə çevrilməsidir. Neft məhsullarının ağır fraksiyaları katalizatorun (platin və ya molibden) iştirakı ilə qızdırıldıqda hər molekulda 6...8 karbon atomu olan karbohidrogenlər aromatik karbohidrogenlərə çevrilir. Bu proseslər islahat (benzin təkmilləşdirilməsi) zamanı baş verir.
Ümumi:
Krekinq prosesləri zamanı parçalanma reaksiyası nəticəsində əsasən doymuş və doymamış karbohidrogenlər olan çoxlu qazlar (krekinq qazları) əmələ gəlir. Bu qazlar kimya sənayesi üçün xammal kimi istifadə olunur.
Fərqlər:
Qeyri-bərabər xammaldan müxtəlif növlərdə, müxtəlif faizlərdə, müxtəlif şərtlərdə benzin əldə etmək.
7
Assosiasiya olunmuş neft qazları neftlə müşayiət olunan və ayrılması zamanı ondan ayrılan karbohidrogen qazlarıdır.Səmt neft qazlarının tərkibində xeyli miqdarda etan, propan, butan və digər doymuş karbohidrogenlər vardır. Bundan əlavə, əlaqəli neft qazlarının tərkibində su buxarı, bəzən isə azot, karbon qazı, hidrogen sulfid və nadir qazlar (helium, arqon) olur.
Magistral qaz kəmərlərinə verilməzdən əvvəl səmt nefti qaz emalı zavodları adlanan, məhsulları təbii benzin, sökülən qaz və kommersiya baxımından təmiz karbohidrogenlər (etan, propan) olan karbohidrogen fraksiyalarında emal olunur. , butan, izobutan və s.) və ya onların qarışıqları.
Benzin mühərrik benzinlərinin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Mayeləşdirilmiş qazlar (propan-butan fraksiyası) nəqliyyat vasitələri üçün motor yanacağı və ya məişət ehtiyacları üçün yanacaq kimi geniş istifadə olunur. Karbohidrogen fraksiyaları kimya və neft-kimya sənayesi üçün qiymətli xammaldır. Onlar asetilen istehsalında geniş istifadə olunur. Propan-butan fraksiyasının oksidləşməsi zamanı asetaldehid, formaldehid, sirkə turşusu, aseton və başqa məhsullar əmələ gəlir. İzobutan motor yanacaqlarının yüksək oktanlı komponentlərinin, eləcə də sintetik kauçuk istehsalı üçün xammal olan izobutilenin istehsalı üçün istifadə olunur. İzopentanın dehidrogenləşdirilməsi sintetik kauçukların istehsalında mühüm məhsul olan izopren istehsal edir.
8 .Təbii qazlara səmt qazları deyilənlər də daxildir ki, onlar adətən neftdə həll olunur və onun hasilatı zamanı buraxılır. Əlaqədar qazlarda daha az metan, lakin daha çox etan, propan, butan və daha yüksək karbohidrogenlər var. Bundan əlavə, onlar əsasən neft yataqları ilə əlaqəli olmayan digər təbii qazlarda olduğu kimi eyni çirkləri ehtiva edirlər, yəni: hidrogen sulfid, azot, nəcib qazlar, su buxarı, karbon qazı.
CH 2 \u003d CH 2 + H 2\u003e CH 3 -CH 3
C 3 H 6 + Cl 2 > CH 3 -CHCl-CH 3
C 2 H 6 Cl-C 2 H 6 Cl + 2Na> CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaCl
9.
10
.Koks 96%-dən çox karbondan ibarət boz, bir qədər gümüşü, məsaməli və çox sərt maddədir. Təbii yanacağın emalı nəticəsində koksun alınması prosesi kokslaşma adlanır.
Hal-hazırda dünya istehsalının 10% -ni təşkil edir daş kömür koksa çevrilir. Kokslaşma qazı yandırmaqla xaricdən qızdırılan koks sobasının kameralarında aparılır. Temperatur yüksəldikdə kömürdə müxtəlif proseslər baş verir. 250 0 C-də ondan nəm buxarlanır, CO və CO 2 buraxılır; 350 0 C-də kömür yumşalır, pasta, plastik vəziyyətə keçir, ondan qaz və az qaynayan karbohidrogenlər, həmçinin azot və fosfor birləşmələri ayrılır. Ağır karbonlu qalıqlar 500 0 C-də sinterləşərək yarımkoks verir. 700 0 C və yuxarıda isə yarımkoks qalıq uçucu maddələri, əsasən hidrogeni itirir və koksa çevrilir.
Aromatik karbohidrogenlərin sənaye istehsalının mühüm mənbəyi neft emalı ilə yanaşı, kömürün kokslaşdırılmasıdır.
Kömür hava girişi olmadan 900-1050 ° C-yə qədər qızdırıldıqda, uçucu məhsulların və bərk qalıq, koks meydana gəlməsi ilə onun termal parçalanmasına səbəb olur.
Kömürün kokslaşdırılması partiyalı bir prosesdir. Əsas məhsullar: koks-96-98% karbon; koks qazı - 60% hidrogen, 25% metan, 7% dəm qazı (II) və s. Əlavə məhsullar: kömür qatranı (benzol, toluol), ammonyak (koks qazından) və s.
Kömürün kokslaşan məhsulları üçün xarakterik reaksiyalar.
Koks elektrodların hazırlanmasında, mayelərin süzülməsində və ən əsası, dəmir filizlərindən və konsentratlardan dəmirin yüksək sobada əridilməsi prosesində əldə edilməsi üçün istifadə olunur. Domna sobasında koks yanır və karbonmonoksit (IV) əmələ gəlir:
C + 0 2 \u003d CO 2 + Q,
karbonmonoksit (II) əmələ gətirmək üçün isti koksla qarşılıqlı əlaqədə olan:
C + CO 2 \u003d 2CO - Q
Karbon monoksit (II) də dəmirin reduksiyaedici maddəsidir və əvvəlcə dəmir oksidi (II, III) dəmir oksidindən (III), sonra dəmir oksidindən (II) və nəhayət, dəmirdən əmələ gəlir:
- 3Fe 2 O 3 + CO \u003d 2Fe 3 O 4 + CO 2 + Q
- Fe 3 O 4 + CO \u003d 3FeO + CO 2 - Q
- FeO + CO \u003d Fe + CO 2 + Q
Təbii qazdan yüksək kalorili qiymətə malik ucuz yanacaq kimi geniş istifadə olunur (1 m 3 yandıqda 54.400 kJ-a qədər buraxılır). Bu biridir ən yaxşı mənzərələr məişət və sənaye ehtiyacları üçün yanacaq. Bundan əlavə, təbii qaz kimya sənayesi üçün qiymətli xammaldır. Təbii qazların emalı üçün bir çox üsullar işlənib hazırlanmışdır. əsas vəzifə bu emal - doymuş karbohidrogenlərin daha aktiv - doymamış hallara çevrilməsi, sonra isə sintetik polimerlərə (rezin, plastik) çevrilir. Bundan əlavə, karbohidrogenlərin oksidləşməsi ilə üzvi turşular, spirtlər və digər məhsullar alınır.
Əvvəllər səmt qazları da istifadə olunmurdu və neft hasilatı zamanı məşəldə yandırılırdı. Hal-hazırda, onları tutmaq və həm yanacaq kimi, həm də əsasən qiymətli kimyəvi xammal kimi istifadə etməyə çalışırlar. Səmt qazlarından, həmçinin neftin krekinqindən çıxan qazlardan aşağı temperaturda distillə yolu ilə fərdi karbohidrogenlər alınır.
Buna görə də neft, kömür və səmt neft qazının yandırılması onlardan səmərəli istifadə üsulu deyil.
48 nömrəli memorandum GİMNAZİYASI
Mövzuya dair kimyadan esse:
Karbohidrogenlərin təbii mənbələri.
Çelyabinsk 2003
s..............................
), 2007-ci ildə aşağıdakı ilkin enerji mənbələrindən istifadə edilmişdir: neft - 36,0%, kömür - 27,4%, təbii qaz - 23,0%, ümumilikdə, mədən yanacaqlarının payı istehlak edilmiş bütün mənbələrin (qalıq və qeyri-qalıq) 86,4%-ni təşkil etmişdir. dünyada ilkin enerji. Qeyd edək ki, qeyri-mədən enerji mənbələrinin tərkibinə aşağıdakılar daxildir: su elektrik stansiyaları - 6,3%, nüvə - 8,5% və digərləri (geotermal, günəş, gelgit, külək enerjisi, yanan odun və tullantılar) 0,9% .
qısa təsviri
Yağ
Neft, karbohidrogenlərin və bəzi digər üzvi birləşmələrin mürəkkəb qarışığından ibarət təbii yağlı yanar mayedir. Yağın rəngi qırmızı-qəhvəyi, bəzən demək olar ki, qara olur, baxmayaraq ki, bəzən zəif rəngli sarı-yaşıl və hətta rəngsiz yağ da olur; Yerin çöküntü süxurlarında ümumi olan xüsusi bir qoxuya malikdir. Neft qədim zamanlardan bəşəriyyətə məlumdur. Ancaq bu gün neft bəşəriyyət üçün ən vacib minerallardan biridir.
Kömür
qalıq kömür
Kömür oksigensiz yeraltı qədim bitkilərin hissələrindən əmələ gələn qalıq yanacaq növüdür. Karbonun beynəlxalq adı latdan gəlir. carbō ("kömür"). Kömür insanların istifadə etdiyi ilk qalıq yanacaq idi. etməyə icazə verdi Sənaye inqilabı, bu da öz növbəsində kömür sənayesinin inkişafına, onu daha müasir texnologiya ilə təmin etməyə töhfə verdi. Kömür, neft və qaz kimi, bioloji və geoloji proseslər nəticəsində yavaş-yavaş parçalanan üzvi maddədir. Kömür əmələ gəlməsinin əsasını bitki qalıqları təşkil edir. Çevrilmə dərəcəsindən və kömürdəki karbonun xüsusi miqdarından asılı olaraq, onun dörd növü fərqlənir:
- qəhvəyi kömürlər (linyitlər);
Qərb ölkələrində bir qədər fərqli təsnifat mövcuddur - müvafiq olaraq linyitlər, sub-bitumlu kömürlər, bitumlu kömürlər, antrasitlər və qrafitlər.
neft şist
Neft şisti bərk kaustobiolitlər qrupundan olan mineraldır, quru distillə zamanı əhəmiyyətli miqdarda qatran verir (tərkibinə görə neftə bənzəyir). Şistlər əsasən 450 milyon il əvvəl dənizin dibində bitki və heyvan qalıqlarından əmələ gəlmişdir. Neft şisti üstünlük təşkil edən mineral (kalsitlər, dolomit, hidroslyuda, montmorillonit, kaolinit, feldispatlar, kvars, pirit və s.) və üzvi hissələrdən (kerogen) ibarətdir, sonuncusu süxur kütləsinin 10-30%-ni təşkil edir və yalnız şistlərdədir. ən yüksək keyfiyyət 50-70% -ə çatır. Üzvi hissə hüceyrə quruluşunu qoruyub saxlayan ən sadə yosunların bio- və geokimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş maddəsidir ( talomoalginit) və ya itirdi ( kolloalginit); üzvi hissədə qarışıq kimi ali bitkilərin dəyişdirilmiş qalıqları (vitrinit, fusenit, lipoidinit) var.
Təbii qaz
Qaz hidratları
Torf
Neftin, eləcə də qazın əsas komponentləri üzvi qalıqların hələ tam oksidləşmədiyi, karbon, karbohidrogenlərin və bu kimi komponentlərin isə az miqdarda mövcud olduğu bir dövrdə əmələ gəlmişdir. Bu maddələrin qalıqlarını çöküntü süxurları örtürdü. Temperatur və təzyiq artdı, maye karbohidrogen süxurların boşluqlarında toplandı.
Fosil kömürün çıxarılması
Mədənlər bəşəriyyət tərəfindən çoxdan böyük dərinliklərdən kömür çıxarmaq üçün istifadə edilmişdir. Ərazidəki ən dərin mədənlər Rusiya Federasiyası kömür 1200 metrdən bir qədər çox dərinlikdən çıxarılır. Kömür yataqlarında kömürlə yanaşı, istehlak əhəmiyyəti olan bir çox georesurs növləri vardır. Bunlara tikinti sənayesi üçün xammal kimi əsas süxurlar, yeraltı sular, kömür yatağı metan, nadir və mikroelementlər, o cümlədən qiymətli metallar və onların birləşmələri daxildir. Qırxıcıların və yolçuların icra orqanlarında reaktiv təyyarələrin məhvedici alət kimi istifadəsi xüsusi maraq doğurur. Eyni zamanda, davamlı, pulsasiya edən və impulslu hərəkətli yüksək sürətli reaktivlərlə kömürün, süxurların məhv edilməsi üçün avadanlıq və texnologiyanın inkişafında davamlı artım var.
İstehlak dərəcələri
Kömür insanların istifadə etdiyi ilk qalıq yanacaq idi. O, sənaye inqilabını etməyə imkan verdi, bu da öz növbəsində kömür sənayesinin inkişafına töhfə verdi, onu daha çox təmin etdi. müasir texnologiya.
18-ci əsrdə çıxarılan kömürün miqdarı 4000% artdı.1900-cü ilə qədər ildə 700 milyon ton kömür hasil edilirdi, sonra növbə neftə çatırdı. Neft istehlakı təxminən 150 ildir artmaqdadır və üçüncü minilliyin əvvəllərində yaylaya çatır. Hazırda dünyada gündə 87 milyon bareldən çox və ya ildə təxminən 5 milyard ton neft hasil edilir.
Bərpa edilə bilən ehtiyatlar (ehtiyatlar)
Nəşr edilmiş hesablamalara görə, kömür ehtiyatlarının təxminləri təxminən 500 milyard ton, Yer kürəsində çıxarıla bilən neftin miqdarı isə təxminən iki trilyon bareldir. Hubbert nəzəriyyəsinə görə, neft bərpa olunmayan resurs olduğuna görə gec-tez onun qlobal hasilatı pik həddə çatacaq (termin Pik yağı maksimumu bildirir dünya istehsalıəldə edilmiş və ya əldə ediləcək neft). ABŞ-da neft hasilatı 1971-ci ildə zirvəyə çatdı və o vaxtdan bəri azalmaqdadır. Beynəlxalq Enerji Agentliyi (IEA) özünün “World Energy Outlook 2004” hesabatında xüsusilə qeyd etdi: “Film yanacaqları hazırda dünyanın enerji istehlakının böyük hissəsini təmin edir və yaxın gələcəkdə də bunu etməyə davam edəcəkdir. Hazırda ehtiyatlar böyük olsa da, onlar əbədi deyil”.
2005-2006-cı illərin məlumatlarına əsasən sübut edilmiş ehtiyatlar:
2006-cı ilin məlumatlarına görə qalıq yanacaqların hasilatı:
Yerdə qalan sübut edilmiş ehtiyatlar (hazırki templə istehsal illəri) (2006):
- fosil kömür: 148 il;
- neft: 43 il;
- təbii qaz: 61 il.
Məna
Qalıq yanacaqların əksəriyyəti istehsal etmək üçün yandırılır elektrik enerjisi, su isitmə və yaşayış evlərinin isidilməsi. Uzun müddətdir, adam iqtisadi fəaliyyət qalıq kömür, torf, neft şistindən istifadə olunur. Təbii qaz neft hasilatının əlavə məhsulu hesab edilirdi, lakin indi çox qiymətli fosil təbii ehtiyata çevrilir. Bundan başqa, in müasir dünya qalıq yanacaqlar motor yanacağı, sürtkü yağları və üzvi sintez üçün xammal kimi istifadə olunur.
Ətraf mühitə təsir
CO2 emissiyası
Qalıq yanacaqların yandırılması atmosferdə əsrlər boyu davam edən və qlobal istiləşməyə ən böyük töhfə verən istixana qazı olan karbon dioksidi (CO 2) buraxır. İqlim tədqiqatları qlobal istiləşmənin miqdarı ilə atmosferdə saxlanılan karbon dioksid CO 2 miqdarı arasında yaxın xətti əlaqəni etibarlı şəkildə müəyyən etmişdir. Qlobal istiləşməni müəyyən bir müvəffəqiyyət şansı ilə 2 ° C-ə qədər məhdudlaşdırmaq üçün təyin etmək lazımdır limit dəyəri gələcək məcmu CO 2 emissiyaları, beləliklə, məhdud qlobal ümumi resursu təmsil edir. Qəbuledilməz qlobal istiləşmənin qarşısının alınması məqsədi ilə müəyyən edilmiş CO 2 emissiya büdcəsi o deməkdir ki, qalıq yanacaq ehtiyatlarının 60-80%-i toxunulmaz qalmalıdır ki, bu da qalıq yanacaqların cari hasilatı və yanma sürətinin dərhal və kəskin şəkildə azaldılmasını tələb edir.
Eyni zamanda, qlobal maliyyə bazarları CO 2 emissiyalarının məhdudlaşdırılması ehtiyacını böyük ölçüdə görməzlikdən gəlir. Qalıq yanacaq hasilatı bir çox hökumətlər tərəfindən subsidiyalaşdırılmağa davam edir, böyük pul yeni ehtiyatların kəşfiyyatına xərclənməkdə davam edir. İnvestorlar bütün karbon ehtiyatlarının hasilat və kommersiya istifadə obyektinə çevrilə biləcəyinə inanırlar.
2012-ci ildən bir sıra ətraf mühit qrupları mədən yanacaqlarına qoyulan sərmayələri boykot etmək üçün qlobal kampaniya aparırlar, bunun məntiqi onun təşəbbüskarları tərəfindən belə formalaşdırılır: “Əgər iqlimi məhv etmək yanlışdırsa, bu dağıntıdan qazanc əldə etmək düzgün deyil” . Kampaniyanın miqyası sürətlə genişlənir, o, BMT tərəfindən rəsmən dəstəklənib. Bir sıra çoxmillətli investorlar (məsələn, Fransanın ən böyük sığorta şirkəti AXA) kömür hasilatından əldə etdikləri vəsaitin tam investisiyasız olduğunu elan etdilər.
Təbii qaz emissiyalarının rolu
Əsas hissəsi metan olan təbii qaz da istixana qazıdır. Bir metan molekulunun istixana effekti CO 2 molekulundan təxminən 20-25 dəfə güclüdür, buna görə də iqlim nöqteyi-nəzərindən təbii qazın yandırılması onun atmosferə buraxılmasına üstünlük verilir.
Digər təsirlər
Rusiyanın yanacaq-energetika kompleksi müəssisələrinin payı atmosfer havasına zərərli maddələrin atılmasının yarısını, çirklənmiş çirkab sularının üçdə birindən çoxunu, bütün xalq təsərrüfatının bərk tullantılarının üçdə birini təşkil edir. Neft və qaz ehtiyatlarının qabaqcıl işlənməsi sahələrində ekoloji tədbirlərin planlaşdırılması xüsusi aktuallıq kəsb edir.
STAVROPOL RİYONUNUN TƏHSİL VƏ GƏNCLƏR SİYASƏTİ NAZİRLİYİ
Dövlət büdcəsi üzrə mütəxəssis Təhsil müəssisəsi"Stavropol İnşaat Kolleci"
Fərdi layihə
akademik intizamla
KİMYA
Mövzuda: KARKARBON YANacağı, NÖVLƏRİ VƏ MƏQSƏDİ
İcra edildi):
Çerednik
Valentin Andreeviç
ixtisas
08.02.08
Avadanlıqların və qaz təchizatı sistemlərinin quraşdırılması və istismarı
qrup nömrəsi
ST-152
Müəllim:
Poberezhnaya Elena Gennadievna
Stavropol, 2016
Məzmun
Giriş.
Karbohidrogen yanacağı növləri və mənası:
1. Maye neft yanacaqları.
2. Karbohidrogen yanan qazlar.
Nəticə.
İstifadə olunmuş ədəbiyyatın siyahısı.
Məqsəd:
Niyə bu mövzunu seçdim?
Bu mövzunu seçdim, çünki yanacaq növləri və onların harada istifadə edildiyi haqqında daha çox öyrənmək istədim.
Hətta Gündəlik həyat, Mən karbohidrogenlərdən obyektlərdən istifadə edirəm - ən parlaq nümunə plastikdir, lakin yanacaq da karbohidrogenlərdən əldə edilir, bu, təbii olaraq emal və hasilat qiymətləri artarsa, Fars körfəzi ölkələrində ən ucuz neftdir, çünki hələ də çıxarıla bilər orda yol! Rusiyada qiymətlər əlbəttə daha yüksəkdir, çünki inkişaf üçün çətin iqlim şəraitimiz var. Və Rusiya da dünya bazarını neftdən əldə edilən məhsullarla deyil, xammalın özü ilə təmin edir, ona görə də biz qiymətlərdən asılıyıq, çünki demək olar ki, neftin hamısı xaricə çıxarılır, benzinə isə özümüz başqa ölkələrdən alırıq.
Bu yaxınlarda bir qrup britaniyalı alim "neft iynəsi"ndən qurtulmağın yolunu tapıblar.Tədqiqatçılar ən adi atmosfer havasının komponentlərindən yanacaq əldə etmək texnologiyasını hazırlayıblar. Bundan əlavə, texnologiya atmosferə karbon qazı emissiyalarının səviyyəsini azaldacaq.
Karbohidrogen yanacaqlarına alternativlər olduqca tez-tez təklif olunur. Ancaq danışsaq nəqliyyat vasitələri, sənaye miqyası indiyədək avtomobillər üçün yalnız iki enerji mənbəyi - elektrik və hidrogen (daha doğrusu, hidrogendən istifadə edən yanacaq elementləri) alıb.
İngiltərənin şimal-şərqindəki Stokton-on-Teesdən olan Air Fuel Synthesis (AFS) şirkətinin britaniyalı alimləri öz alternativlərini təklif ediblər. RİA Novosti-nin yerli KİV-ə istinadən verdiyi məlumata görə, şirkət atmosferdəki karbon qazı və su buxarından sintez edilmiş 5 litr yanacaq istehsal edə bilib.
"Biz havadan karbon qazını, sudan hidrogeni götürüb bu elementləri yanacağa çevirmişik. Nə bizdə, nə də bildiyimə görə, xaricdə bunu əvvəllər heç kim etməyib. Maye benzin kimi görünür və iyi verir, amma çox daha çox təmiz məhsuldur neftdən əldə edilən benzindən daha çoxdur" dedi CEO Peter Harrison.
Kəşf London Maşınqayırma İnstitutunda elmi ictimaiyyətə nümayiş etdirilib. Bildirilir ki, hələlik havadan yanacağın çıxarılması prosesi milli elektrik şəbəkəsindən elektrik enerjisinə ehtiyac duyur. Gələcəkdə alimlər onu bərpa olunan mənbələrə köçürməyi planlaşdırırlar.
Üstəlik, yaxın iki ildə AFS belə yanacağın istehsalı üçün zavod tikməyə ümid edir. İlkin hesablamalara görə, şirkət gündə bir ton yanacaq istehsal edə biləcək.
“Hər şey həqiqət olmaq üçün çox yaxşı səslənir, amma bu, doğrudur... Prosesdə tanınmış komponentlərdən istifadə olunur, lakin təəccüblü olan odur ki, onlar bütün prosesi bir araya gətirə bildilər və bunun nəticə verə biləcəyini göstərə bildilər”, - əlavə etdi. energetika şöbəsinin müdiri və mühit Tim Fox Mexanika Mühəndisliyi İnstitutu.
Giriş
Karbohidrogen yanacağı çoxlu sayda fərdi karbohidrogenlərdən ibarət mürəkkəb tərkibli mayedir. Belə bir mayenin müəyyən bir qaynama nöqtəsi yoxdur, qaynama prosesi müəyyən bir temperatur aralığında baş verir. Fraksiya tərkibinin xarakterik nöqtələri adətən ilkin qaynama nöqtəsi, yanacaq həcminin 10, 50, 90% qaynama nöqtəsi və son qaynama nöqtəsi hesab olunur.
Karbohidrogen yanacaqları havadan suyu udmaq qabiliyyətinə malikdir və...
Karbohidrogen yanacağı karbon və hidrogen birləşmələrindən ibarət yanan maddədir. Bunlara maye neft yanacaqları (avtomobil, aviasiya, qazan və s...) və karbohidrogen yanan qazlar (metan, etan, butan, propan, onların təbii qarışıqları və s.) daxildir. Karbohidrogen yanacağında hidrogen nə qədər yüksək olarsa, onun kütləvi yanma istiliyi bir o qədər çox olar.
Karbohidrogen yanacağı çoxlu sayda fərdi karbohidrogenlərdən ibarət mürəkkəb tərkibli mayedir. Belə bir mayenin xüsusi bir qaynama nöqtəsi yoxdur, qaynama prosesi müəyyən bir temperatur aralığında baş verir. Fraksiya tərkibinin xarakterik nöqtələri adətən ilkin qaynama nöqtəsi, yanacaq həcminin 10, 50, 90% qaynama nöqtəsi və son qaynama nöqtəsi hesab olunur.
Karbohidrogen yanacaqlarının mənbələri xam neft və təbii qazdır.
Karbohidrogen yanacaqlarının yanma istiliyi yanacağı təşkil edən ayrı-ayrı karbohidrogenlərin kimyəvi tərkibindən və strukturundan asılıdır və müxtəlif qrupların karbohidrogenləri üçün 9500 - 10500 kkal/kq (kJ/kq) diapazonunda olur.
Metan
Ən sadə karbohidrogen, rəngsiz, qoxusuz qaz kimyəvi formula- CH 4. Suda az həll olunur, havadan yüngüldür. Metan toksik deyil və insan sağlamlığı üçün zərərsizdir. Evdə yığılan metan partlayıcıdır. Havada 4,4%-dən 17%-ə qədər konsentrasiyalarda partlayıcıdır.Metan termal cəhətdən ən sabit doymuş karbohidrogendir. Məişət və sənaye yanacağı və sənaye üçün xammal kimi geniş istifadə olunur. Metan avtomobillər üçün mühərrik yanacağı kimi geniş istifadə olunur. Molar kütlə \u003d 16,04 q / mol. Ərimə temperaturu -182,49°C, qaynama temperaturu -161,58°C. Sıxlıq \u003d 0,7168 kq / m 3.
Etan
C 2 H 6 - üzvi birləşmə, ikinci üzv homoloji sıra alkanlar. Təbiətdə təbii qazda, neftdə və digər karbohidrogenlərdə olur. Metan və propanla müqayisədə daha tez alışan və partlayıcıdır. Aşağı toksiklik. Sənayedə etanın əsas istifadəsi etilen istehsalıdır. Normal şəraitdə etan rəngsiz, qoxusuz və dadsız qazdır. Molar kütlə \u003d 30,07 q / mol. Ərimə temperaturu -182,81 °C, qaynama temperaturu -88,63 °C. Sıxlıq \u003d 1,342 kq / m 3.
Propan
C 3 H 8 alkan sinfinə aid üzvi maddədir. Daxildir təbii qaz. Saf propan qoxusuzdur, lakin iyli komponentlər proses qazına (icma qazı) əlavə edilə bilər. Karbohidrogen qazlarının, yanğın və partlayıcı maddələrin nümayəndəsi kimi. Aşağı toksiklik. Suda çox az həll olunur. 2,1% -dən 9,5% -ə qədər buxar konsentrasiyasında hava ilə partlayıcı qarışıqlar əmələ gətirir. Qaynama temperaturu -42,1°С, ərimə temperaturu -187,6°С. Molar kütlə \u003d 44,1 q / mol. Sıxlıq \u003d 2.019 kq / m 3. Propan sənayedə qaynaq, metal kəsmə və satınalma üçün istifadə olunur; gündəlik həyatda suyun qızdırılması, yemək bişirmək və yerin istiləşməsi üçün; son vaxtlar avtomobil yanacağı kimi geniş istifadə olunur (benzinlə müqayisədə daha ucuz və ekoloji cəhətdən təmiz).
Butan
C 4 H 10 üzvi birləşmə, alkan sinfinə aid bir karbohidrogendir. Butan spesifik qoxuya malik rəngsiz yanar qazdır. Çox tez alışan, partlayıcı həddi 1,9 - 8,4% havada. Ərimə temperaturu -138,4°C, qaynama temperaturu -0,5°C. Molar kütlə \u003d 58,12 q / mol. Sıxlıq \u003d 2,703 kq / m 3. Butan, eləcə də propan gündəlik həyatda yerin qızdırılması və yemək bişirmək üçün istifadə olunur.
propan - butan
bu iki neft karbohidrogen qazının, C 3 H 8 propan və C 4 H 10 butanın qarışığı. Propan - qaz halında olan butan qarışığı rəngsiz, zəhərli deyil, havadan daha ağırdır, kəskin qoxuya malikdir. Propan-butan qarışıqları sənayedə qaynaq və kəsmə üçün geniş istifadə olunur. Həmçinin, bu qaz qarışığı avtomobil yanacağı kimi istifadə olunur.
Aviasiya yanacağı
Bu, mühərrikin yanma kamerasına hava ilə birlikdə daxil olan yanan bir maddədir. təyyarə yanma prosesində istilik enerjisi əldə etmək. O, iki növə bölünür - aviasiya benzini və təyyarə yanacağı. Aviasiya benzini, bir qayda olaraq, pistonlu mühərriklərdə, reaktiv yanacaqda istifadə olunur turbojet mühərrikləri. Dizel yanacağı və hazırda kerosin istifadə edən dizel pistonlu təyyarə mühərriklərinin inkişafı da məlumdur. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, aviasiya yanacaqlarından nəinki istifadə olunur aviasiya texnologiyası. Aviasiya benzinlərinin əsas tətbiq sahəsi porşenli mühərriklərin yanacağıdır.
Qazan yağı yanacağı
Maye qazan yanacağı stasionar qazanxanalarda, müxtəlif məqsədlər üçün sənaye sobalarında istifadə olunan yanacaqdır. Xammalın növündən asılı olaraq, maye qazan yanacaqları bunlardır: neft, neft qalıqlarından alınan neft, şist və kömür. Maye qazan yanacaqlarının əksəriyyəti neft fraksiyalarıdır (hər molekulda 5-10 karbon atomu olan karbohidrogenlər). Maye qazan yanacağının bərk yanacaqdan üstünlüyü onların yüksək xüsusi yanma istiliyi, daşınma və saxlama asanlığı və sobaya qidalanma asanlığı ilə müəyyən edilir. Bununla belə, iqtisadi cəhətdən belə yanacaq qazlı yanacaqdan daha aşağıdır.
Beləliklə, bu yanacağın istehsalının və emalının nisbətən ucuz olması səbəbindən o, əldə etdi geniş tətbiqəhalinin sənaye və təsərrüfat ehtiyacları üçün nəzərdə tutulmuşdur, ona görə də mayeləşdirilmiş neft qazının əhatə dairəsi genişdir.