Природні джерела вуглеводнів та їхня переробка
ХІМІЯ – Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання
РОЗДІЛ III. ОРГАНІЧНА ХІМІЯ
11. Вуглеводні
11.5. Природні джерела вуглеводнів та їхня переробка
1. Природний газ – суміш газоподібних алканів: метан (близько 90%)1, етан, пропан, бутан. Попутний нафтовий газ – суміш газоподібних вуглеводнів, розчинених у нафті, виділяються з неї під час видобутку і переробки; містить метану зазвичай 90-98 %, а також етан, пропан, бутан. Болотяний газ – газ, який виділяється внаслідок гниття органічних решток боліт. Основним компонентом
2. Кам’яне вугілля. Унаслідок його сухої перегонки (за температури 1000 °С без доступу кисню) отримують леткі продукти (аміак, воду і коксовий газ (60 % Н2; 25 % СН4; 5 % СО; 4 % N2; 2 % NО2; 2 % С2Н4, 2 % інших газів) та кам’яновугільну смолу – складну суміш органічних речовин (з яких ідентифіковано лише близько 60 % – більше 500 сполук). При її фракціонуванні
3. Нафта – суміш рідких, газоподібних та твердих вуглеводнів (парафіни, циклопарафіни, арени). Первинна переробка нафти – фракційна перегонка (ректифікація):
1) нагрівання сирої нафти в печі до 400 °С;
2) пропускання парів нафти через ректифікаційну колону – пристрій для розділення рідких сумішей речовин, являє собою вертикальний циліндр (80 і більше м заввишки і до 8 м завтовшки) з контактними пристроями (“тарілками”) усередині, – де вони охолоджуються і, залежно від температури кипіння, розділяються на різні частини – фракції:
(бензин);
(лігроїн);
(гас);
(газойль, один з компонентів Дизельного пального);
мазут (близько 50 % залежно від виду нафти) – суміш вуглеводнів з кількістю атомів
Карбону, більшою за 20, та нафтових смол; його додатково переганяють у вакуумних установках, одержуючи низку речовин, зокрема гудрон – цінний матеріал, який використовують у виробництві дорожніх, покрівельних та будівельних бітумів, мастил тощо.
Вторинна переробка нафтопродуктів:
– вторинна фракційна перегонка бензину і гасу;
– високотемпературний піроліз – дегідрогенізація циклоалканів і дегідроциклізація алканів (ароматизація) на платиновому каталізаторі за температури 600-700 °С;
– термічний крекінг вуглеводнів, що містяться в мазуті й газойлі (розщеплення більших молекул на менші);
– коксування (прожарювання) важких залишків нафти; отримують нафтовий кокс – тверду пористу речовину, яка містить 90-96 % вуглецю;
– риформінг (каталітичний риформінг), на відміну від крекінгу, проводять за наявності каталізатора, що дає змогу дещо знизити температуру процесу й отримати бензин вищої якості. Під час риформінгу відбувається також ізомеризація алканів (н-гексан 
ізогексан), що змінює октанове число з 25 на 77.
_____________________________________________________________
1 Метан є основою атмосфери деяких планет Сонячної системи – Сатурна, Юпітера і його супутника Титана
2 Раніше для запобігання масової загибелі людей, які працювали в шахтах, використовували пташок: поки пташка в клітці поводилася спокійно, небезпека була мінімальною; якщо починала “нервуватися” або гинула, то це був сигнал, що концентрація газу стала небезпечною. Токсичність газу є не дуже високою (ГДК у повітрі робочої зони становить 7000 мг/м3). Головна небезпека полягає у тому, що газ може вибухнути: суміш із повітрям (6-16%) надзвичайно вибухонебезпечна. Зараз для запобігання цьому використовують спеціальні електронні прилади контролю – полум’яно-іонізаційні детектори (газохроматографічний метод), електричне обладнання із системою гасіння іскри. Удосконалили вентиляційні системи. Але й досі викиди рудникового газу призводять до людських жертв.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...