Тяхното използване като гориво и химичен синтез - studopediya

Най-важните източници на въглеводороди са естествени и свързани нефтен газ, нефт, въглища.

Запасите от природен газ за пръв път в света принадлежи на нашата страна. В природен газ съдържа въглеводороди с ниско молекулно тегло. Той има следния приблизителен състав (по обем): 80-98% метан, 2-3% от най-близките му хомолози - етан, пропан, бутан и малки количества от примеси - сероводород Н2 S, N2 атмосфера. благородни газове, въглероден оксид (IV) СО2 и водни пари Н2 О. състав газ е специфично за всяко поле. Има следния модел: колкото по-висока относителна въглеводород на молекулно тегло, по-малко от него се съдържа в природен газ.

Природният газ се използва широко като евтин гориво с висока калоричност (при изгарянето на 1м 3 се разпределя към 54 400 кДж). Това е един от най-добрите горива за битови и промишлени нужди. В допълнение, природен газ е ценна суровина за химическата промишленост: производство на ацетилен, етилен, водород и сажди, различни пластмаси, оцетна киселина, багрила, лекарства и други продукти.

Асоциирана нефтен газ намерени в резервоари с масло се разтваря в него, и са над масло, формовъчен газ "шапка". При извличане на нефт на повърхността на газове поради спада рязко налягане отделя от него. Преди преминаващи газове не е намерило приложение в масло и изгорени метод факел. Те вече са заловени и да се използва като гориво и ценни химически суровини. Свободната газ съдържа по-малко метан от природния газ, но повечето от етан, пропан, бутан и висши въглеводороди. В допълнение, те съдържат по същество същата като онечистване в природния газ Н2 S, N2. благородни газове, пари Н2 О, СО2. От свободен газ се отстранява отделни въглеводороди (етан, пропан, бутан, и т.н.), рециклиране позволява да се получи чрез дехидрогениране на ненаситени въглеводороди - пропилей, бутилен, бутадиен, които след това се синтезират гума и пластмаси. Смес от пропан и бутан (LPG) се използва като вътрешен гориво. Газ бензин (смес от пентан и хексан) се използва като бензин добавка за по-добро запалване на горивото при стартиране на двигателя. Окисление на въглеводороди, получени органични киселини, алкохоли, и други продукти.

Oil - мазна запалими течност тъмнокафяв или почти черен цвят, с характерна миризма. Това е по-лек от вода (= 0,73-0,97 г / см3), почти неразтворим във вода. Според състава на масло - сложна смес от въглеводороди с различни молекулни тегла, обаче това не е определена точка на кипене.

Маслото се състои основно от течни въглеводороди (твърди и газообразни въглеводороди, разтворени в него). Обикновено това алкани (за предпочитане нормалната структура), циклоалкани и арени чието съотношение на масла от различни депозити варира широко. Урал масло съдържа голямо арена. Освен въглеводород масло съдържа кислород, сяра и азот органично съединение.

Цената на суровия петрол обикновено не се прилага. За петролни технически ценни продукти се обработват.

Рафиниран е неговата дестилация. Дестилацията се произвежда в рафинерии след отделяне на свободни газове. При дестилацията на суров нефт получава светло масло:

бензин (т.к. = 40-200 ° С), съдържащ С5 въглеводороди -S11,

лигроин (т.к. = 150-250 ° С), съдържащ въглеводороди С8 -S14,

керосин (т.к. = 180-300 ° С) включва С12 въглеводороди -S18,

и в баланса - вискозно черно течност - масло.

Гориво масло се подлага на допълнителна обработка. Неговата се дестилира при понижено налягане (за да се предотврати разпадане) се изолира и смазочно масло :. шпиндела, машина, цилиндър и т.н. на някои видове гориво на масло възстановени вазелин и парафин. Остатъкът след дестилацията на гориво - катран - след частичното окисление се използва за производство на асфалт. Основният недостатък на дестилация - малък добив бензин (максимум 20%).

петролни дестилати имат различно приложение.

Бензин в големи количества се използва като авиацията и автомобилно гориво. Той обикновено се състои от въглеводородни молекули, съдържащи средно 5-9 С атоми нафта се използва като гориво за трактори и разтворителят в производството на бои. Големи количества от него, преработени в бензин. Керосин се използва като гориво за трактори, самолети и ракети, както и за домашна употреба. Дизелово масло - газьол - използван като моторно гориво и смазочно масло - смазочни механизми. Вазелин се използва в медицината. Той се състои от смес от течни и твърди въглеводороди. Парафин се използва за получаване на по-високи карбоксилни киселини за импрегниране на дърво в производството на съвпадения и моливи, за производството на свещи, боя, и т.н. Той се състои от смес от твърди въглеводороди. Гориво рафиниране на нефт допълнение към смазочно масло и бензин се използва като масло котел на гориво.

В вторични методи рафиниране има промяна на въглеводородна структура, съставка. Между тези методи е много важно крекинг на петролни въглеводороди, проведено с цел повишаване на бензин добив (до 65-70%).

Крекинг - разделяне на процеса на въглеводороди, съдържащи се в маслото, което води до образуване на въглеводороди с по-малко въглеродни атома на молекула. Има два основни типа на крекинг: термични и каталитични.

Термичен крекинг извършва при нагряване суровина (мазут, и т.н.) при температура от 470-550 ° С и налягане 2-6 МРа. Така въглеводородни молекули с голям брой въглеродни атоми в молекулата се разцепват с по-малък брой атоми като ограничение, и ненаситени въглеводороди. Например:

По този начин, най-вече на бензин. Добив на суров петрол да достигне 70%. Термичен крекинг отворите български инженер VG Shukhov през 1891 г.

Каталитичен крекинг се извършва в присъствието на катализатор (обикновено алуминосиликати) при 450-500 ° С и атмосферно налягане. По този метод, бензин въздухоплаване с добив 80%. Този вид предпочитане се подлага на крекинг газьол и керосин масло фракция. В каталитичен крекинг, заедно с реакции на разцепване на изомеризация реакции. В резултат на последните образуват наситени въглеводороди с разклонена въглеродна скелет молекули, което подобрява качеството на бензин:

Бензин каталитичен крекинг има по-високо качество. Процесът на производството му се случва много по-бързо с по-малко топлинна енергия на потока. Освен каталитичния крекинг на въглеводороди се образува относително дълъг разклонена верига (izosoedineny) с висока стойност на органичния синтез.

При Т = 700 ° С и по-горе пиролизата се осъществява.

Пиролиза - разлагане на органични вещества, без достъп на въздух при висока температура. Когато газообразни ненаситени въглеводороди (етилен, ацетилен) пиролиза на петрола са основните реакционни продукти и ароматен - бензол, толуол, и т.н. Както пиролизната масло -. Един от най-важните начини за получаване на ароматни въглеводороди, този процес често се нарича ароматизиращи масло.

Ароматизиране - превръщането на алкани и циклоалкани в арената. (Обновяването бензини).

Реформиране - бензин ароматизиране се осъществява чрез тяхното нагряване в присъствие на катализатор като Pt. При тези условия, алкани и циклоалкани се превръщат в ароматни въглеводороди, при което октановото число на бензина също се увеличава значително. Ароматизиране използва за получаване на отделни ароматни въглеводороди (бензол, толуен) бензин маслени фракции.

Битуминозни въглища, както и на газ и петрол, е ценен източник на енергия и химически суровини.

Основният метод на обработка въглища - коксуване (суха дестилация). Когато карбонизация (загряване до 1000 ° С - 1200 ° С без достъп на въздух) се получават различни продукти: кокс, каменовъглен катран, вода катран и коксов газ (схема).

• кокс се използва като редуктор в производството на чугун в стоманени мелници.

• каменовъглен катран служи като източник на ароматни въглеводороди. Тя се подлага на ректификация дестилация до получаване на бензен, толуен, ксилен, нафтален и феноли, азот-съдържащи съединения и други Пек -. Гъста черна маса, оставащ след дестилация на смолата, се използва за получаване на електроди и покривни усеща.

• От катран вода произвежда амоняк, амониев сулфат, фенол и др.

• коксов газ се използва за отопление на коксовите пещи (1 m 3 при изгарянето се разпределят около 18 000 кДж), но обикновено това се подлага на химична обработка. По този начин се изолира от водород за синтез на амоняк, и след това се използва за производство на азотен тор, както и метан, бензол, толуол, амониев сулфат, етилен.