हाइड्रोकार्बन के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत। हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत, उनका उत्पादन और उपयोग

हाइड्रोकार्बन के मुख्य स्रोत तेल, प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें और कोयला हैं। उनके भंडार असीमित नहीं हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, उत्पादन और खपत की वर्तमान दर पर, वे पर्याप्त होंगे: तेल - 30 - 90 वर्ष, गैस - 50 वर्ष, कोयला - 300 वर्ष।

तेल और इसकी संरचना:

तेल हल्के भूरे से गहरे भूरे रंग का एक तैलीय तरल है, लगभग काले रंग में एक विशिष्ट गंध के साथ, पानी में नहीं घुलता है, पानी की सतह पर एक फिल्म बनाता है जो हवा को गुजरने नहीं देता है। तेल हल्के भूरे से गहरे भूरे रंग का एक तैलीय तरल है, लगभग काला रंग, एक विशिष्ट गंध के साथ, पानी में नहीं घुलता है, पानी की सतह पर एक फिल्म बनाता है जो हवा को गुजरने नहीं देता है। तेल संतृप्त और सुगंधित हाइड्रोकार्बन, साइक्लोपराफिन, साथ ही कुछ कार्बनिक यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है जिसमें हेटेरोएटम्स - ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन, आदि शामिल हैं। तेल के लोगों ने केवल उत्साही नाम क्या नहीं दिए: "ब्लैक गोल्ड" और "ब्लड ऑफ द अर्थ" दोनों। तेल वास्तव में हमारी प्रशंसा और बड़प्पन का पात्र है।

तेल की संरचना है: पैराफिनिक - एक सीधी और शाखित श्रृंखला के साथ अल्केन्स होते हैं; नैफ्थेनिक - इसमें संतृप्त चक्रीय हाइड्रोकार्बन होते हैं; सुगंधित - इसमें सुगंधित हाइड्रोकार्बन (बेंजीन और इसके होमोलॉग) शामिल हैं। जटिल घटक संरचना के बावजूद, तेलों की मौलिक संरचना कमोबेश एक जैसी है: औसतन 82-87% हाइड्रोकार्बन, 11-14% हाइड्रोजन, 2-6% अन्य तत्व (ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन)।

इतिहास का हिस्सा .

1859 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में, पेन्सिलवेनिया राज्य में, 40 वर्षीय एडविन ड्रेक ने अपनी दृढ़ता, तेल खोदने वाले पैसे और एक पुराने भाप इंजन की मदद से 22 मीटर गहरा एक कुआँ खोदा और उसमें से पहला तेल निकाला। यह।

तेल ड्रिलिंग के क्षेत्र में अग्रणी के रूप में ड्रेक की प्राथमिकता विवादित है, लेकिन उनका नाम अभी भी तेल युग की शुरुआत से जुड़ा हुआ है। दुनिया के कई हिस्सों में तेल की खोज की गई है। मैनकाइंड ने आखिरकार बड़ी मात्रा में कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था का एक उत्कृष्ट स्रोत हासिल कर लिया है ...।

तेल की उत्पत्ति क्या है?

वैज्ञानिकों के बीच, दो मुख्य अवधारणाएँ हावी थीं: जैविक और अकार्बनिक। पहली अवधारणा के अनुसार, तलछटी चट्टानों में दबे कार्बनिक अवशेष समय के साथ विघटित होकर तेल, कोयले और में बदल जाते हैं प्राकृतिक गैस; अधिक मोबाइल तेल और गैस फिर तलछटी चट्टानों की ऊपरी परतों में छिद्रों के साथ जमा हो जाते हैं। अन्य वैज्ञानिकों का दावा है कि तेल "पृथ्वी के मेंटल में बड़ी गहराई" पर बनता है।

रूसी वैज्ञानिक - रसायनज्ञ डी. आई. मेंडेलीव अकार्बनिक अवधारणा के समर्थक थे। 1877 में, उन्होंने एक खनिज (कार्बाइड) परिकल्पना का प्रस्ताव दिया, जिसके अनुसार तेल का उद्भव पृथ्वी की गहराई में पानी के प्रवेश के साथ जुड़ा हुआ है, जहां, "कार्बोनेसियस धातुओं" पर इसके प्रभाव के तहत, हाइड्रोकार्बन प्राप्त होते हैं।

यदि तेल की लौकिक उत्पत्ति की परिकल्पना थी - पृथ्वी के गैसीय लिफाफे में निहित हाइड्रोकार्बन से भी इसकी तारकीय अवस्था के दौरान।

प्राकृतिक गैस "नीला सोना" है।

प्राकृतिक गैस के भंडार की दृष्टि से हमारा देश विश्व में प्रथम स्थान पर है। इस मूल्यवान ईंधन के सबसे महत्वपूर्ण भंडार उत्तरी काकेशस (स्टावरोपोलस्कॉय) में वोल्गा-यूराल बेसिन (वुक्तिलस्कॉय, ऑरेनबर्गस्कॉय) में पश्चिमी साइबेरिया (उरेंगॉयस्कॉय, ज़ापोलियार्नोय) में स्थित हैं।

प्राकृतिक गैस के उत्पादन के लिए आमतौर पर बहने वाली विधि का उपयोग किया जाता है। गैस के सतह पर प्रवाहित होने के लिए, यह गैस-असर वाले जलाशय में ड्रिल किए गए कुएं को खोलने के लिए पर्याप्त है।

प्राकृतिक गैस का उपयोग बिना पूर्व पृथक्करण के किया जाता है क्योंकि यह परिवहन से पहले शुद्धिकरण से गुजरती है। विशेष रूप से, यांत्रिक अशुद्धियों, जल वाष्प, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य आक्रामक घटकों को इससे हटा दिया जाता है .... और अधिकांश प्रोपेन, ब्यूटेन और भारी हाइड्रोकार्बन भी। शेष व्यावहारिक रूप से शुद्ध मीथेन की खपत होती है, पहले तोईंधन के रूप में: उच्च कैलोरी मान; पर्यावरण के अनुकूल; निकालने, परिवहन, जलाने के लिए सुविधाजनक, क्योंकि एकत्रीकरण की स्थिति गैस है।

दूसरे, मीथेन एसिटिलीन, कालिख और हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए कच्चा माल बन जाता है; असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए, मुख्य रूप से एथिलीन और प्रोपलीन; कार्बनिक संश्लेषण के लिए: मिथाइल अल्कोहल, फॉर्मल्डेहाइड, एसीटोन, एसिटिक एसिड और बहुत कुछ।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस, इसके मूल से भी प्राकृतिक गैस है। इसे एक विशेष नाम मिला क्योंकि यह तेल के साथ-साथ जमा में है - यह इसमें घुल जाता है। सतह पर तेल निकालते समय, दबाव में तेज गिरावट के कारण यह इससे अलग हो जाता है। संबंधित गैस भंडार और इसके उत्पादन के मामले में रूस पहले स्थान पर है।

संबंधित पेट्रोलियम गैस की संरचना प्राकृतिक गैस से भिन्न होती है - इसमें इथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और अन्य हाइड्रोकार्बन बहुत अधिक होते हैं। इसके अलावा, इसमें आर्गन और हीलियम जैसी दुर्लभ गैसें पृथ्वी पर मौजूद हैं।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस एक मूल्यवान रासायनिक कच्चा माल है, इससे प्राकृतिक गैस की तुलना में अधिक पदार्थ प्राप्त किए जा सकते हैं। व्यक्तिगत हाइड्रोकार्बन भी रासायनिक प्रसंस्करण के लिए निकाले जाते हैं: ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, आदि। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन उनसे डिहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

कोयला

प्रकृति में कोयले का भंडार तेल और गैस के भंडार से काफी अधिक है। कोयला पदार्थों का एक जटिल मिश्रण है, जिसमें शामिल हैं विभिन्न कनेक्शनकार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर। कोयले की संरचना में ऐसे खनिज पदार्थ शामिल हैं जिनमें कई अन्य तत्वों के यौगिक होते हैं।

कठोर कोयले की संरचना होती है: कार्बन - 98% तक, हाइड्रोजन - 6% तक, नाइट्रोजन, सल्फर, ऑक्सीजन - 10% तक। लेकिन प्रकृति में भूरे रंग के कोयले भी होते हैं। उनकी संरचना: कार्बन - 75% तक, हाइड्रोजन - 6% तक, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन - 30% तक।

कोयला प्रसंस्करण की मुख्य विधि पायरोलिसिस (कोकोएशन) - अपघटन है कार्बनिक पदार्थउच्च तापमान (लगभग 1000 सी) पर हवा की पहुंच के बिना। इस मामले में, निम्नलिखित उत्पाद प्राप्त होते हैं: कोक (बढ़ी हुई ताकत का कृत्रिम ठोस ईंधन, व्यापक रूप से धातु विज्ञान में उपयोग किया जाता है); कोयला टार (रासायनिक उद्योग में प्रयुक्त); नारियल गैस (रासायनिक उद्योग में और ईंधन के रूप में प्रयुक्त।)

कोक ओवन गैस

कोयले के थर्मल अपघटन के दौरान गठित वाष्पशील यौगिक (कोक ओवन गैस), सामान्य संग्रह में प्रवेश करते हैं। यहां कोक ओवन गैस को ठंडा किया जाता है और कोलतार को अलग करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के माध्यम से पारित किया जाता है। गैस संग्राहक में, पानी एक साथ राल के साथ संघनित होता है, जिसमें अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, फिनोल और अन्य पदार्थ घुल जाते हैं। विभिन्न संश्लेषणों के लिए बिना संघनित कोक ओवन गैस से हाइड्रोजन को पृथक किया जाता है।

कोलतार के आसवन के बाद, एक ठोस अवशेष - पिच, जिसका उपयोग इलेक्ट्रोड और रूफिंग टार तैयार करने के लिए किया जाता है।

तेल शुद्धिकरण

तेल शोधन, या सुधार, क्वथनांक के अनुसार तेल और तेल उत्पादों के तापीय पृथक्करण की प्रक्रिया है।

आसवन एक शारीरिक प्रक्रिया है।

तेल शोधन की दो विधियाँ हैं: भौतिक (प्राथमिक प्रसंस्करण) और रासायनिक (द्वितीयक प्रसंस्करण)।

तेल का प्राथमिक प्रसंस्करण आसवन स्तंभ में किया जाता है - पदार्थों के तरल मिश्रण को अलग करने के लिए एक उपकरण जो क्वथनांक में भिन्न होता है।

तेल अंश और उनके उपयोग के मुख्य क्षेत्र:

गैसोलीन - मोटर वाहन ईंधन;

मिट्टी का तेल - विमानन ईंधन;

लिग्रोइन - प्लास्टिक का उत्पादन, रीसाइक्लिंग के लिए कच्चा माल;

गैस तेल - डीजल और बॉयलर ईंधन, पुनर्चक्रण के लिए कच्चा माल;

ईंधन तेल - कारखाने का ईंधन, पैराफिन, स्नेहक तेल, कोलतार।

तेल की छींटों को साफ करने के तरीके :

1) अवशोषण - पुआल और पीट को आप सभी जानते हैं। वे तेल को अवशोषित करते हैं, जिसके बाद उन्हें सावधानी से एकत्र किया जा सकता है और बाद में नष्ट कर दिया जा सकता है। यह विधि केवल शांत परिस्थितियों में और केवल छोटे धब्बों के लिए उपयुक्त है। यह विधि हाल ही में इसकी कम लागत और उच्च दक्षता के कारण बहुत लोकप्रिय हुई है।

निचला रेखा: विधि सस्ती है, बाहरी परिस्थितियों पर निर्भर है।

2) स्व-परिसमापन:- इस विधि का उपयोग तब किया जाता है जब तेल तट से बहुत दूर गिरा हो और दाग छोटा हो (इस मामले में बेहतर है कि दाग को बिल्कुल न छुएं)। धीरे-धीरे, यह पानी में घुल जाएगा और आंशिक रूप से वाष्पित हो जाएगा। कभी-कभी तेल गायब नहीं होता है और कुछ वर्षों के बाद छोटे धब्बे फिसलन राल के टुकड़ों के रूप में तट पर पहुंच जाते हैं।

बॉटम लाइन: किसी रसायनिक पदार्थ का उपयोग नहीं किया जाता है; तेल लंबे समय तक सतह पर रहता है।

3) जैविक: हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों के उपयोग पर आधारित प्रौद्योगिकी।

निचला रेखा: न्यूनतम क्षति; सतह से तेल हटाना, लेकिन यह तरीका श्रमसाध्य और समय लेने वाला है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हाइड्रोकार्बन प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित हैं। अधिकांश कार्बनिक पदार्थ प्राकृतिक स्रोतों से आते हैं। कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण की प्रक्रिया में, प्राकृतिक और संबंधित गैसों, कोयला और भूरा कोयला, तेल, पीट, पशु और वनस्पति मूल के उत्पाद कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत: प्राकृतिक गैसें।

प्राकृतिक गैसें विभिन्न संरचनाओं के हाइड्रोकार्बन और कुछ गैस अशुद्धियों (हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड) का प्राकृतिक मिश्रण हैं जो पृथ्वी की पपड़ी में चट्टानों को भरती हैं। ये यौगिक पृथ्वी की मोटाई में बड़ी गहराई पर कार्बनिक पदार्थों के हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनते हैं। वे विशाल संचय - गैस, गैस घनीभूत और तेल और गैस क्षेत्रों के रूप में मुक्त अवस्था में पाए जाते हैं।

दहनशील प्राकृतिक गैसों का मुख्य संरचनात्मक घटक CH₄ (मीथेन - 98%), С₂Н₆ (एथेन - 4.5%), प्रोपेन (С₃Н₈ - 1.7%), ब्यूटेन (С₄Н₁₀ - 0.8%), पेंटेन (С₅Н₁₂ - 0 .6%) है . एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस एक विघटित अवस्था में तेल का हिस्सा है और तेल के सतह पर उठने पर दबाव में कमी के कारण इसे छोड़ दिया जाता है। गैस और तेल क्षेत्रों में, एक टन तेल में 30 से 300 वर्गमीटर तक होता है। गैस का मीटर। हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत कार्बनिक संश्लेषण उद्योग के लिए एक मूल्यवान ईंधन और कच्चा माल हैं। गैस प्रसंस्करण उद्यमों को गैस की आपूर्ति की जाती है, जहां इसे संसाधित किया जा सकता है (तेल, कम तापमान सोखना, संक्षेपण और सुधार)। इसे अलग-अलग घटकों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक का उपयोग विशिष्ट उद्देश्यों के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, मीथेन संश्लेषण गैस से, जो अन्य हाइड्रोकार्बन, एसिटिलीन, मेथनॉल, मेथनॉल, क्लोरोफॉर्म के उत्पादन के लिए मूल कच्चा माल है।

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत: तेल।

तेल एक जटिल मिश्रण है जिसमें मुख्य रूप से नैफ्थेनिक, पैराफिनिक और सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं। तेल की संरचना में डामर-राल वाले पदार्थ, मोनो- और डाइसल्फ़ाइड्स, मर्कैप्टन्स, थियोफीन, थियोफेन, हाइड्रोजन सल्फाइड, पाइपरिडीन, पाइरीडीन और इसके होमोलॉग्स, साथ ही साथ अन्य पदार्थ शामिल हैं। उत्पादों के आधार पर, पेट्रोकेमिकल संश्लेषण विधियों का उपयोग करके 3,000 से अधिक विभिन्न उत्पाद प्राप्त किए जाते हैं। एथिलीन, बेंजीन, प्रोपलीन, डाइक्लोरोइथेन, विनाइल क्लोराइड, स्टाइरीन, इथेनॉल, आइसोप्रोपेनॉल, ब्यूटिलीन, विभिन्न प्लास्टिक, रासायनिक फाइबर, डाई, डिटर्जेंट, ड्रग्स, विस्फोटकोंआदि।

पीट पौधे की उत्पत्ति की एक तलछटी चट्टान है। इस पदार्थ का उपयोग ईंधन के रूप में (मुख्य रूप से ताप विद्युत संयंत्रों के लिए), रासायनिक कच्चे माल (कई कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए), खेतों पर एंटीसेप्टिक बिस्तर, विशेष रूप से पोल्ट्री फार्मों में, और बागवानी और खेत की फसलों के लिए उर्वरकों के एक घटक के रूप में किया जाता है।

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत: जाइलम या लकड़ी।

जाइलम - ऊतक उच्च पौधेजिसके माध्यम से पानी और घुले हुए पोषक तत्व सिस्टम के प्रकंद से पत्तियों और साथ ही अन्य पौधों के अंगों तक प्रवाहित होते हैं। इसमें कठोर खोल वाली कोशिकाएं होती हैं, जिनमें संवहनी चालन प्रणाली होती है। लकड़ी के प्रकार के आधार पर, इसमें शामिल है अलग राशिपेक्टिन और खनिज यौगिक (मुख्य रूप से कैल्शियम लवण), लिपिड और आवश्यक तेल. लकड़ी का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, इसे संश्लेषित किया जा सकता है मिथाइल अल्कोहल, एसिटिक एसिड, सेलूलोज़, और अन्य पदार्थ। कुछ प्रकार की लकड़ी से, रंजक प्राप्त होते हैं (चंदन, लॉगवुड), टैनिन (ओक), रेजिन और बलसम (देवदार, पाइन, स्प्रूस), अल्कलॉइड (नाइटशेड के पौधे, खसखस, रेनकुंकल, छाता परिवार)। कुछ अल्कलॉइड का उपयोग किया जाता है दवाई(चिटिन, कैफीन), शाकनाशी (एनाबासिन), कीटनाशक (निकोटीन)।

जीवाश्म ईंधन की उत्पत्ति।

इस तथ्य के अलावा कि सभी जीवित जीवों में कार्बनिक पदार्थ होते हैं, कार्बनिक यौगिकों का मुख्य स्रोत हैं: तेल, कोयला, प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें।

तेल, कोयला और प्राकृतिक गैस हाइड्रोकार्बन के स्रोत हैं।

इन प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग किया जाता है:

· एक ईंधन के रूप में (ऊर्जा और गर्मी का स्रोत) - यह पारंपरिक दहन है;

आगे की प्रक्रिया के लिए कच्चे माल के रूप में - यह कार्बनिक संश्लेषण है।

कार्बनिक पदार्थों की उत्पत्ति के सिद्धांत:

1- जैविक उत्पत्ति का सिद्धांत।

इस सिद्धांत के अनुसार, विलुप्त पौधों और जानवरों के जीवों के अवशेषों से जमाव का निर्माण हुआ, जो बैक्टीरिया, उच्च दबाव और तापमान की क्रिया के तहत पृथ्वी की पपड़ी की मोटाई में हाइड्रोकार्बन के मिश्रण में बदल गया।

2- खनिज (ज्वालामुखीय) तेल की उत्पत्ति का सिद्धांत।

इस सिद्धांत के अनुसार, तेल, कोयला और प्राकृतिक गैस का निर्माण पृथ्वी ग्रह के निर्माण के प्रारंभिक चरण में हुआ था। इस मामले में, धातुएं कार्बन के साथ मिलकर कार्बाइड बनाती हैं। जल वाष्प के साथ कार्बाइड की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, गैसीय हाइड्रोकार्बन ग्रह की गहराई में, विशेष रूप से मीथेन और एसिटिलीन में बनते थे। और ताप, विकिरण और उत्प्रेरक के प्रभाव में, तेल में निहित अन्य यौगिकों का निर्माण उनसे हुआ। लिथोस्फीयर की ऊपरी परतों में, तरल तेल घटक वाष्पित हो गए, तरल गाढ़ा हो गया, डामर और फिर कोयले में बदल गया।

यह सिद्धांत सबसे पहले डी.आई. मेंडेलीव द्वारा व्यक्त किया गया था, और फिर 20 वीं शताब्दी में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक पी. सबेटियर ने प्रयोगशाला में वर्णित प्रक्रिया का अनुकरण किया और तेल के समान हाइड्रोकार्बन का मिश्रण प्राप्त किया।

मुख्य घटक प्राकृतिक गैसमीथेन है। इसमें ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन भी होता है। हाइड्रोकार्बन का आणविक भार जितना अधिक होता है, प्राकृतिक गैस में उतना ही कम होता है।

आवेदन पत्र:जब प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है, तो बहुत अधिक ऊष्मा निकलती है, इसलिए यह उद्योग में ऊर्जा कुशल और सस्ते ईंधन के रूप में कार्य करती है। रासायनिक उद्योग के लिए प्राकृतिक गैस भी कच्चे माल का एक स्रोत है: एसिटिलीन, एथिलीन, हाइड्रोजन, कालिख, विभिन्न प्लास्टिक, एसिटिक एसिड, रंजक, दवाओं और अन्य उत्पादों का उत्पादन।

संबद्ध पेट्रोलियम गैसेंतेल के ऊपर स्वाभाविक रूप से पाया जाता है या दबाव में उसमें घुल जाता है। पहले, संबद्ध पेट्रोलियम गैसों का उपयोग नहीं किया जाता था, उन्हें जला दिया जाता था। वर्तमान में, उन्हें पकड़ लिया जाता है और ईंधन और मूल्यवान रासायनिक कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। एसोसिएटेड गैसों में प्राकृतिक गैस की तुलना में कम मीथेन होता है, लेकिन उनमें इसके होमोलॉग्स की मात्रा अधिक होती है। एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैसों को एक संकरी संरचना में अलग किया जाता है।

उदाहरण के लिए: प्राकृतिक गैसोलीन - इंजन स्टार्टिंग को बेहतर बनाने के लिए गैसोलीन में पेंटेन, हेक्सेन और अन्य हाइड्रोकार्बन का मिश्रण मिलाया जाता है; तरलीकृत गैस के रूप में प्रोपेन-ब्यूटेन अंश का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है; सूखी गैस - प्राकृतिक गैस की संरचना के समान - का उपयोग एसिटिलीन, हाइड्रोजन और ईंधन के रूप में भी किया जाता है। कभी-कभी संबंधित पेट्रोलियम गैसों को अधिक गहन पृथक्करण के अधीन किया जाता है और व्यक्तिगत हाइड्रोकार्बन उनसे निकाले जाते हैं, जिससे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन प्राप्त होते हैं .

कोयला कार्बनिक संश्लेषण के लिए सबसे आम ईंधन और कच्चे माल में से एक है। कोयला किस प्रकार के होते हैं, कोयला कहाँ से आता है और इसे प्राप्त करने के लिए किन उत्पादों का उपयोग किया जाता है - ये मुख्य प्रश्न हैं जिन पर हम आज के पाठ में विचार करेंगे। एक स्रोत के रूप में रासायनिक पदार्थकोयले का इस्तेमाल तेल और प्राकृतिक गैस से पहले किया जाता था।

कोयला एक व्यक्तिगत पदार्थ नहीं है। इसमें शामिल हैं: मुक्त कार्बन (10% तक), कार्बनिक पदार्थ युक्त, कार्बन और हाइड्रोजन के अलावा, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन, खनिज जो कोयले के जलने पर लावा के रूप में रहते हैं।

कोयला कार्बनिक मूल का एक ठोस जीवाश्म ईंधन है। बायोजेनिक परिकल्पना के अनुसार, यह कार्बोनिफेरस काल में सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप मृत पौधों से बना था। पेलियोजोइक युग(लगभग 300 मिलियन वर्ष पूर्व)। कोयला तेल की तुलना में सस्ता है, यह पृथ्वी की पपड़ी में अधिक समान रूप से वितरित है, इसके प्राकृतिक भंडार तेल से कहीं अधिक हैं और वैज्ञानिकों के अनुसार, एक और सदी तक समाप्त नहीं होंगे।

पौधों के अवशेषों (कोलिफिकेशन) से कोयले का निर्माण कई चरणों में होता है: पीट - भूरा कोयला - कठोर कोयला - एन्थ्रेसाइट।

कोयलाकरण की प्रक्रिया ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में इसकी कमी के कारण कार्बनिक पदार्थों में कार्बन की सापेक्ष सामग्री में क्रमिक वृद्धि होती है। पीट और भूरे कोयले का निर्माण ऑक्सीजन के बिना पौधों के अवशेषों के जैव रासायनिक अपघटन के परिणामस्वरूप होता है। भूरे रंग के कोयले का पत्थर में संक्रमण ऊंचे तापमान और पर्वत-निर्माण और ज्वालामुखी प्रक्रियाओं से जुड़े दबावों के प्रभाव में होता है।

1. हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत: गैस, तेल, कोयला। उनका प्रसंस्करण और व्यावहारिक अनुप्रयोग।

हाइड्रोकार्बन के मुख्य प्राकृतिक स्रोत तेल, प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें और कोयला हैं।

प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें।

प्राकृतिक गैस गैसों का मिश्रण है, जिसका मुख्य घटक मीथेन है, बाकी इथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ हैं - नाइट्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV), हाइड्रोजन सल्फाइड और जल वाष्प। इसका 90% ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है, शेष 10% का उपयोग रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है: हाइड्रोजन, एथिलीन, एसिटिलीन, कालिख, विभिन्न प्लास्टिक, दवाओं आदि का उत्पादन।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस भी प्राकृतिक गैस है, लेकिन यह तेल के साथ मिलकर होती है - यह तेल के ऊपर स्थित होती है या दबाव में इसमें घुल जाती है। एसोसिएटेड गैस में 30-50% मीथेन होता है, बाकी इसके समरूप हैं: ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और अन्य हाइड्रोकार्बन। इसके अलावा, इसमें प्राकृतिक गैस की तरह ही अशुद्धियाँ होती हैं।

संबंधित गैस के तीन अंश:

1. गैसोलीन; इंजन शुरू करने में सुधार के लिए इसे गैसोलीन में जोड़ा जाता है;

2. प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण; घरेलू ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है;

3. सूखी गैस; एसिलीन, हाइड्रोजन, एथिलीन और अन्य पदार्थों का उत्पादन करने के लिए प्रयोग किया जाता है, जिससे बदले में रबड़, प्लास्टिक, अल्कोहल, कार्बनिक अम्ल आदि का उत्पादन होता है।

तेल।

तेल एक विशिष्ट गंध के साथ पीले या हल्के भूरे से काले रंग का एक तैलीय तरल है। यह पानी से हल्का है और इसमें व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। तेल अन्य पदार्थों के साथ मिश्रित लगभग 150 हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है, इसलिए इसका कोई विशिष्ट क्वथनांक नहीं है।

उत्पादित तेल का 90% विभिन्न ईंधन और स्नेहक के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। इसी समय, रासायनिक उद्योग के लिए तेल एक मूल्यवान कच्चा माल है।

पृथ्वी के आँतों से निकाला हुआ तेल, मैं कच्चा कहता हूँ। इसमें कच्चे तेल का इस्तेमाल नहीं होता, इसे प्रोसेस किया जाता है। कच्चे तेल को गैसों, पानी और यांत्रिक अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है, और फिर आंशिक आसवन के अधीन किया जाता है।

आसवन मिश्रण को अलग-अलग घटकों, या अंशों में उनके क्वथनांक में अंतर के आधार पर अलग करने की प्रक्रिया है।

तेल के आसवन के दौरान, पेट्रोलियम उत्पादों के कई अंश पृथक किए जाते हैं:

1. गैस अंश (tboil = 40°C) में सामान्य और शाखित एल्केन्स CH4 - C4H10 होते हैं;

2. गैसोलीन अंश (tboil = 40 - 200°C) में हाइड्रोकार्बन C 5 H 12 - C 11 H 24; पुन: आसवन के दौरान, हल्के तेल उत्पादों को मिश्रण से छोड़ा जाता है, कम तापमान रेंज में उबाला जाता है: पेट्रोलियम ईथर, विमानन और मोटर गैसोलीन;

3. नेफ्था अंश (भारी गैसोलीन, क्वथनांक = 150 - 250 ° C), संरचना C 8 H 18 - C 14 H 30 के हाइड्रोकार्बन होते हैं, जिनका उपयोग ट्रैक्टर, डीजल इंजनों, ट्रकों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है;

4. मिट्टी के तेल के अंश (tboil = 180 - 300°C) में C 12 H 26 - C 18 H 38 के हाइड्रोकार्बन शामिल हैं; इसका उपयोग जेट विमानों, रॉकेटों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है;

5. गैस ऑयल (tboil = 270 - 350°C) का उपयोग डीजल ईंधन के रूप में किया जाता है और बड़े पैमाने पर क्रैक किया जाता है।

अंशों के आसवन के बाद, एक गहरा चिपचिपा तरल - ईंधन तेल रहता है। सौर तेल, पेट्रोलियम जेली, पैराफिन को ईंधन तेल से अलग किया जाता है। ईंधन तेल के आसवन से प्राप्त अवशेष टार है, इसका उपयोग सड़क निर्माण के लिए सामग्री के उत्पादन में किया जाता है।

तेल शोधन पर आधारित है रासायनिक प्रक्रियाएँ:

1. क्रैकिंग - बड़े हाइड्रोकार्बन अणुओं को छोटे में विभाजित करना। थर्मल और कैटेलिटिक क्रैकिंग के बीच अंतर करें, जो वर्तमान में अधिक सामान्य है।

2. रिफॉर्मिंग (एरोमैटाइजेशन) एल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स का सुगंधित यौगिकों में रूपांतरण है। उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऊंचे दबाव पर गैसोलीन को गर्म करके यह प्रक्रिया की जाती है। सुधार का उपयोग गैसोलीन अंशों से सुगंधित हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

3. पेट्रोलियम उत्पादों का पायरोलिसिस पेट्रोलियम उत्पादों को 650 - 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करके किया जाता है, मुख्य प्रतिक्रिया उत्पाद असंतृप्त गैसीय और सुगंधित हाइड्रोकार्बन हैं।

तेल न केवल ईंधन बल्कि कई कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल है।

कोयला।

कोयला भी ऊर्जा का एक स्रोत और एक मूल्यवान रासायनिक कच्चा माल है। कोयले की संरचना में मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थ, साथ ही पानी, खनिज होते हैं, जो जलने पर राख बनते हैं।

कठोर कोयले के प्रसंस्करण के प्रकारों में से एक कोकिंग है - यह हवा के उपयोग के बिना कोयले को 1000 ° C के तापमान तक गर्म करने की प्रक्रिया है। कोयले की कोकिंग कोक ओवन में की जाती है। कोक में लगभग शुद्ध कार्बन होता है। धातुकर्म संयंत्रों में पिग आयरन के ब्लास्ट-फर्नेस उत्पादन में इसे कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

कोयला टार के संघनन के दौरान वाष्पशील पदार्थ (इसमें कई अलग-अलग कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिनमें से के सबसे- सुगंधित), अमोनिया पानी (अमोनिया, अमोनियम लवण शामिल हैं) और कोक ओवन गैस (अमोनिया, बेंजीन, हाइड्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड (II), एथिलीन, नाइट्रोजन और अन्य पदार्थ शामिल हैं)।

लक्ष्य।कार्बनिक यौगिकों के प्राकृतिक स्रोतों और उनके प्रसंस्करण के बारे में सामान्य ज्ञान; पेट्रोकेमिस्ट्री और कोक केमिस्ट्री के विकास की सफलताओं और संभावनाओं को दिखा सकेंगे, देश की तकनीकी प्रगति में उनकी भूमिका; गैस उद्योग पर आर्थिक भूगोल के पाठ्यक्रम से गहरा ज्ञान, आधुनिक दिशाएँगैस प्रसंस्करण, कच्चे माल और ऊर्जा की समस्याएं; एक पाठ्यपुस्तक, संदर्भ और लोकप्रिय विज्ञान साहित्य के साथ काम करने में स्वतंत्रता विकसित करें।

योजना

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत। प्राकृतिक गैस। संबद्ध पेट्रोलियम गैसें।
तेल और तेल उत्पाद, उनका अनुप्रयोग।
थर्मल और कैटेलिटिक क्रैकिंग।
कोक उत्पादन और तरल ईंधन प्राप्त करने की समस्या।
OJSC Rosneft-KNOS के विकास के इतिहास से।
संयंत्र की उत्पादन क्षमता। विनिर्मित उत्पाद।
रासायनिक प्रयोगशाला के साथ संचार।
कारखाने में पर्यावरण संरक्षण।
भविष्य के लिए पौधे लगाएं।

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत।
प्राकृतिक गैस। संबद्ध पेट्रोलियम गैसें

महान से पहले देशभक्ति युद्धऔद्योगिक भंडार प्राकृतिक गैसकार्पेथियन क्षेत्र में, काकेशस में, वोल्गा क्षेत्र में और उत्तर (कोमी एएसएसआर) में जाने जाते थे। प्राकृतिक गैस के भंडार का अध्ययन केवल तेल की खोज से जुड़ा था। 1940 में प्राकृतिक गैस का औद्योगिक भंडार 15 बिलियन एम 3 था। तब उत्तरी काकेशस, ट्रांसकेशिया, यूक्रेन, वोल्गा क्षेत्र, मध्य एशिया, पश्चिमी साइबेरिया और में गैस क्षेत्रों की खोज की गई सुदूर पूर्व. पर
1 जनवरी, 1976 को, प्राकृतिक गैस के भंडार की मात्रा 25.8 ट्रिलियन एम 3 थी, जिसमें यूएसएसआर के यूरोपीय भाग में 4.2 ट्रिलियन एम 3 (16.3%), 21.6 ट्रिलियन एम 3 (83.7%) शामिल थे।
18.2 ट्रिलियन एम 3 (70.5%) - साइबेरिया और सुदूर पूर्व में, 3.4 ट्रिलियन एम 3 (13.2%) - मध्य एशिया और कजाकिस्तान में। 1 जनवरी, 1980 तक, प्राकृतिक गैस का संभावित भंडार 80-85 ट्रिलियन एम 3 था, जिसकी खोज की गई - 34.3 ट्रिलियन एम 3। इसके अलावा, मुख्य रूप से देश के पूर्वी हिस्से में जमा की खोज के कारण भंडार में वृद्धि हुई - वहां खोजे गए भंडार लगभग के स्तर पर थे
30.1 ट्रिलियन एम 3, जो अखिल संघ का 87.8% था।
आज, रूस के पास दुनिया के प्राकृतिक गैस भंडार का 35% है, जो कि 48 ट्रिलियन मी 3 से अधिक है। रूस और सीआईएस देशों (क्षेत्रों) में प्राकृतिक गैस की उपलब्धता के मुख्य क्षेत्र:

पश्चिम साइबेरियाई तेल और गैस प्रांत:
उरेंगॉयस्कॉय, यम्बर्गस्कॉय, ज़ापोलियार्नोय, मेदवेज़्ये, नादिम्स्कोए, ताज़ोवस्कॉय - यमालो-नेनेट्स ऑटोनॉमस ऑक्रग;
पोखरोम्सकोय, इग्रिम्सकोए - बेरेज़ोवस्काया गैस-असर क्षेत्र;
Meldzhinskoe, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - Vasyugan गैस-असर क्षेत्र।
वोल्गा-उरल तेल और गैस प्रांत:
तिमन-पिकोरा तेल और गैस क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण वुक्तिलस्कॉय है।
मध्य एशिया और कजाकिस्तान:
मध्य एशिया में सबसे महत्वपूर्ण गजली है, फरगाना घाटी में;
काइज़िलकुम, बैरम-अली, दरवाजा, अचक, शतलीक।
उत्तरी काकेशसऔर ट्रांसकेशिया:
करदाग, डुवनी - अज़रबैजान;
दागिस्तान लाइट्स - दागिस्तान;
सेवरो-स्टावरोपोलस्कॉय, पेलागियाडिंस्कॉय - स्टावरोपोल टेरिटरी;
लेनिनग्रादस्कॉय, मेकोप्सकोय, स्टारो-मिन्स्कॉय, बेरेज़ांस्कॉय - क्रास्नोडार क्षेत्र।

इसके अलावा, यूक्रेन, सखालिन और सुदूर पूर्व में प्राकृतिक गैस के भंडार को जाना जाता है।
प्राकृतिक गैस के भंडार के संदर्भ में, पश्चिमी साइबेरिया बाहर खड़ा है (उरेंगॉयस्कॉय, यम्बर्गस्कॉय, ज़ापोल्यार्नोय, मेदवेज़े)। यहां औद्योगिक भंडार 14 ट्रिलियन मीटर 3 तक पहुंच गया है। यमल गैस घनीभूत क्षेत्र (बोवनेनकोव्स्कोए, क्रुज़ेन्शर्टनस्कोय, खारसवेस्कॉय, आदि) अब विशेष महत्व प्राप्त कर रहे हैं। उनके आधार पर यमल-यूरोप परियोजना लागू की जा रही है।
प्राकृतिक गैस का उत्पादन अत्यधिक केंद्रित है और सबसे बड़े और सबसे अधिक लाभदायक जमा वाले क्षेत्रों पर केंद्रित है। केवल पाँच जमा - उरेंगॉयस्कॉय, यंबुर्गस्कॉय, ज़ापोलियार्नोय, मेदवेज़े और ऑरेनबर्गस्कॉय - में रूस के सभी औद्योगिक भंडार का 1/2 हिस्सा है। मेदवेज़े के भंडार का अनुमान 1.5 ट्रिलियन एम 3 और उरेंगॉय के - 5 ट्रिलियन एम 3 पर है।
अगली विशेषता प्राकृतिक गैस उत्पादन स्थलों का गतिशील स्थान है, जिसे पहचाने गए संसाधनों की सीमाओं के तेजी से विस्तार के साथ-साथ विकास में उनकी भागीदारी की सापेक्ष सहजता और सस्तेपन द्वारा समझाया गया है। थोड़े समय में, प्राकृतिक गैस के निष्कर्षण के मुख्य केंद्र वोल्गा क्षेत्र से यूक्रेन, उत्तरी काकेशस में चले गए। आगे क्षेत्रीय बदलाव पश्चिमी साइबेरिया, मध्य एशिया, उरलों और उत्तर में जमा के विकास के कारण हुए।

रूस में यूएसएसआर के पतन के बाद, प्राकृतिक गैस उत्पादन की मात्रा में गिरावट आई थी। गिरावट मुख्य रूप से उत्तरी आर्थिक क्षेत्र (1990 में 8 बिलियन एम 3 और 1994 में 4 बिलियन एम 3) में देखी गई थी, उरलों में (43 बिलियन एम 3 और 35 बिलियन एम 3 और
555 बिलियन एम 3) और उत्तरी काकेशस (6 और 4 बिलियन एम 3) में। वोल्गा क्षेत्र (6 बीसीएम) और सुदूर पूर्व आर्थिक क्षेत्रों में प्राकृतिक गैस का उत्पादन समान स्तर पर रहा।
1994 के अंत में, उत्पादन स्तरों में ऊपर की ओर रुझान था।
गणराज्यों से पूर्व यूएसएसआर रूसी संघसबसे अधिक गैस देता है, दूसरे स्थान पर तुर्कमेनिस्तान (1/10 से अधिक) है, उसके बाद उज्बेकिस्तान और यूक्रेन हैं।
विश्व महासागर के शेल्फ पर प्राकृतिक गैस के निष्कर्षण का विशेष महत्व है। 1987 में, अपतटीय क्षेत्रों ने 12.2 बिलियन घन मीटर या देश में उत्पादित गैस का लगभग 2% उत्पादन किया। उसी वर्ष संबद्ध गैस का उत्पादन 41.9 बीसीएम था। कई क्षेत्रों के लिए, गैसीय ईंधन के भंडार में से एक कोयले और शेल का गैसीकरण है। कोयले का भूमिगत गैसीकरण डोनबास (लिसीकांस्क), कुजबास (किसेलेवस्क) और मॉस्को बेसिन (तुला) में किया जाता है।
प्राकृतिक गैस थी और अब भी है महत्वपूर्ण उत्पादरूसी विदेश व्यापार में निर्यात।
मुख्य प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण केंद्र पश्चिमी साइबेरिया (निज़नेवार्टोव्स्क, सर्गुट) में, उत्तरी काकेशस (ग्रोज़नी) में वोल्गा क्षेत्र (सेराटोव) में और अन्य गैस में उरल्स (ओरेनबर्ग, शाकापोवो, अल्मेटेवस्क) में स्थित हैं। असर प्रांतों। यह ध्यान दिया जा सकता है कि गैस प्रसंस्करण संयंत्र कच्चे माल के स्रोतों - जमा और बड़ी गैस पाइपलाइनों के लिए जाते हैं।
प्राकृतिक गैस का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग ईंधन के रूप में होता है। हाल के समय मेंदेश के ईंधन संतुलन में प्राकृतिक गैस की हिस्सेदारी बढ़ाने की प्रवृत्ति है।

सबसे मूल्यवान प्राकृतिक गैस उच्च सामग्रीमीथेन स्टावरोपोल (97.8% सीएच 4), सेराटोव (93.4%), उरेंगॉय (95.16%) है।
हमारे ग्रह पर प्राकृतिक गैस के भंडार बहुत बड़े हैं (लगभग 1015 मीटर 3)। रूस में 200 से अधिक जमा ज्ञात हैं, वे पश्चिमी साइबेरिया में, वोल्गा-यूराल बेसिन में, उत्तरी काकेशस में स्थित हैं। प्राकृतिक गैस के भंडार की दृष्टि से रूस विश्व में प्रथम स्थान रखता है।
प्राकृतिक गैस सबसे मूल्यवान प्रकार का ईंधन है। जब गैस को जलाया जाता है, तो बहुत अधिक गर्मी निकलती है, इसलिए यह बॉयलर प्लांट, ब्लास्ट फर्नेस, ओपन-हेर्थ फर्नेस और ग्लास मेल्टिंग फर्नेस में ऊर्जा-कुशल और सस्ते ईंधन के रूप में काम करती है। उत्पादन में प्राकृतिक गैस के उपयोग से श्रम उत्पादकता में उल्लेखनीय वृद्धि संभव हो जाती है।
प्राकृतिक गैस रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल का एक स्रोत है: एसिटिलीन, एथिलीन, हाइड्रोजन, कालिख, विभिन्न प्लास्टिक, एसिटिक एसिड, रंजक, दवाओं और अन्य उत्पादों का उत्पादन।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस- यह एक गैस है जो तेल के साथ मौजूद है, यह तेल में घुल जाती है और इसके ऊपर स्थित होती है, जिससे दबाव में "गैस कैप" बनती है। जैसे ही कुआं बाहर निकलता है, दबाव कम हो जाता है और संबद्ध गैसतेल से अलग। इस गैस का उपयोग अतीत में नहीं किया गया था, लेकिन इसे केवल जला दिया गया था। यह वर्तमान में कब्जा कर लिया जा रहा है और ईंधन और मूल्यवान रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में उपयोग किया जा रहा है। संबद्ध गैसों के उपयोग की संभावनाएं प्राकृतिक गैस की तुलना में कहीं अधिक व्यापक हैं। उनकी रचना अधिक समृद्ध है। एसोसिएटेड गैसों में प्राकृतिक गैस की तुलना में कम मीथेन होता है, लेकिन उनमें काफी अधिक मीथेन समरूप होते हैं। संबंधित गैस का अधिक तर्कसंगत उपयोग करने के लिए, इसे एक संकरी संरचना के मिश्रण में बांटा गया है। पृथक्करण के बाद, गैस गैसोलीन, प्रोपेन और ब्यूटेन, सूखी गैस प्राप्त होती है। व्यक्तिगत हाइड्रोकार्बन भी निकाले जाते हैं - ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और अन्य। इनके विहाइड्रोजनीकरण से असंतृप्त हाइड्रोकार्बन प्राप्त होते हैं - एथिलीन, प्रोपलीन, ब्यूटिलीन आदि।

तेल और तेल उत्पाद, उनका अनुप्रयोग

तेल एक तैलीय तरल है जिसमें तीखी गंध होती है। यह ग्लोब पर कई जगहों पर पाया जाता है, विभिन्न गहराई पर झरझरा चट्टानों को संसेचित करता है।
अधिकांश वैज्ञानिकों के अनुसार, तेल उन पौधों और जानवरों के भू-रासायनिक रूप से परिवर्तित अवशेष हैं जो कभी दुनिया में बसे हुए थे। तेल की जैविक उत्पत्ति के इस सिद्धांत का समर्थन इस तथ्य से होता है कि तेल में कुछ नाइट्रोजनयुक्त पदार्थ होते हैं - पौधों के ऊतकों में मौजूद पदार्थों के अपघटन उत्पाद। तेल की अकार्बनिक उत्पत्ति के सिद्धांत भी हैं: गर्म धातु कार्बाइड्स (कार्बन के साथ धातुओं के यौगिक) पर ग्लोब की परतों में पानी की क्रिया के परिणामस्वरूप इसका गठन, इसके परिणामस्वरूप हाइड्रोकार्बन के प्रभाव में परिवर्तन उच्च तापमान, उच्च दबाव, धातुओं, वायु, हाइड्रोजन, आदि के संपर्क में।
जब तेल-असर परत से तेल निकाला जाता है, जो कभी-कभी कई किलोमीटर की गहराई पर पृथ्वी की पपड़ी में होता है, तो तेल या तो उस पर स्थित गैसों के दबाव में सतह पर आ जाता है, या पंपों द्वारा बाहर निकाल दिया जाता है।

तेल उद्योग आज एक बड़ा राष्ट्रीय आर्थिक परिसर है जो अपने कानूनों के अनुसार रहता है और विकसित होता है। देश की राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के लिए आज तेल का क्या मतलब है? तेल सिंथेटिक रबर, अल्कोहल, पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन, विभिन्न प्लास्टिक की एक विस्तृत श्रृंखला और उनसे तैयार उत्पादों, कृत्रिम कपड़ों के उत्पादन में पेट्रोकेमिस्ट्री के लिए एक कच्चा माल है; मोटर ईंधन (गैसोलीन, मिट्टी के तेल, डीजल और जेट ईंधन), तेल और स्नेहक, साथ ही बॉयलर और भट्टी ईंधन (ईंधन तेल), निर्माण सामग्री (कोलतार, टार, डामर) के उत्पादन के लिए एक स्रोत; इसके विकास को प्रोत्साहित करने के लिए पशुधन फ़ीड में एडिटिव्स के रूप में उपयोग की जाने वाली कई प्रोटीन तैयारियों को प्राप्त करने के लिए कच्चा माल।
तेल हमारी राष्ट्रीय संपदा है, देश की शक्ति का स्रोत है, इसकी अर्थव्यवस्था की नींव है। रूस के तेल परिसर में 148 हजार तेल के कुएं, 48.3 हजार किमी मुख्य तेल पाइपलाइन, 28 तेल रिफाइनरियां शामिल हैं, जिनकी कुल क्षमता प्रति वर्ष 300 मिलियन टन से अधिक तेल है, साथ ही एक बड़ी संख्या कीअन्य उत्पादन सुविधाएं।
लगभग 900,000 कर्मचारी तेल उद्योग और इसके सेवा उद्योगों के उद्यमों में कार्यरत हैं, जिनमें विज्ञान और वैज्ञानिक सेवाओं के क्षेत्र में लगभग 20,000 लोग शामिल हैं।
पिछले दशकों में, कोयला उद्योग के हिस्से में कमी और तेल और गैस उत्पादन और प्रसंस्करण उद्योगों के विकास से जुड़े ईंधन उद्योग की संरचना में मूलभूत परिवर्तन हुए हैं। यदि 1940 में उनकी राशि 20.5% थी, तो 1984 में - खनिज ईंधन के कुल उत्पादन का 75.3%। अब प्राकृतिक गैस और खुले गड्ढे वाला कोयला सामने आ रहा है। ऊर्जा उद्देश्यों के लिए तेल की खपत कम हो जाएगी, इसके विपरीत, रासायनिक कच्चे माल के रूप में इसका उपयोग बढ़ेगा। वर्तमान में, ईंधन और ऊर्जा संतुलन की संरचना में, तेल और गैस का हिस्सा 74% है, जबकि तेल की हिस्सेदारी घट रही है, जबकि गैस की हिस्सेदारी बढ़ रही है और लगभग 41% है। कोयले का हिस्सा 20% है, शेष 6% बिजली है।
काकेशस में डबिनिन बंधुओं द्वारा सबसे पहले तेल शोधन की शुरुआत की गई थी। प्राथमिक तेल शोधन इसके आसवन में होता है। पेट्रोलियम गैसों को अलग करने के बाद रिफाइनरियों में आसवन किया जाता है।

बड़े व्यावहारिक महत्व के विभिन्न प्रकार के उत्पादों को तेल से अलग किया जाता है। सबसे पहले, घुले हुए गैसीय हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से मीथेन) को इसमें से निकाला जाता है। वाष्पशील हाइड्रोकार्बन के आसवन के बाद तेल को गर्म किया जाता है। अणु में कम संख्या में कार्बन परमाणुओं के साथ हाइड्रोकार्बन, जिनमें अपेक्षाकृत कम क्वथनांक होता है, वाष्प अवस्था में जाने वाले पहले होते हैं और आसुत होते हैं। जैसे ही मिश्रण का तापमान बढ़ता है, उच्च क्वथनांक वाले हाइड्रोकार्बन आसुत हो जाते हैं। इस तरह, तेल के अलग-अलग मिश्रण (अंश) एकत्र किए जा सकते हैं। अधिकतर, इस आसवन के साथ, चार वाष्पशील अंश प्राप्त होते हैं, जिन्हें बाद में और अलग किया जाता है।
मुख्य तेल अंश इस प्रकार हैं।
गैसोलीन अंश, 40 से 200 ° C तक एकत्रित, C 5 H 12 से C 11 H 24 तक के हाइड्रोकार्बन होते हैं। पृथक अंश के आगे आसवन पर, पेट्रोल (टीकिप = 40–70 °C), पेट्रोल
(टीकिप \u003d 70–120 ° С) - विमानन, ऑटोमोबाइल, आदि।
नेफ्था अंश, 150 से 250 ° C की सीमा में एकत्रित, C 8 H 18 से C 14 H 30 तक के हाइड्रोकार्बन होते हैं। नेफ्था का उपयोग ट्रैक्टरों के ईंधन के रूप में किया जाता है। बड़ी मात्रा में नेफ्था को गैसोलीन में संसाधित किया जाता है।
केरोसिन अंश 180 से 300 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ C 12 H 26 से C 18 H 38 तक के हाइड्रोकार्बन शामिल हैं। परिष्कृत होने के बाद मिट्टी के तेल का उपयोग ट्रैक्टरों, जेट विमानों और रॉकेटों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है।
गैस तेल अंश (टीगठरी> 275 डिग्री सेल्सियस), अन्यथा कहा जाता है डीजल ईंधन.
तेल के आसवन के बाद अवशेष - ईंधन तेल- अणु में बड़ी संख्या में कार्बन परमाणुओं (कई दसियों तक) के साथ हाइड्रोकार्बन होते हैं। अपघटन से बचने के लिए कम दाब आसवन द्वारा ईंधन तेल का भी प्रभाजन किया जाता है। परिणामस्वरूप, प्राप्त करें सौर तेल(डीजल ईंधन), चिकनाई वाले तेल(ऑटोट्रेक्टर, विमानन, औद्योगिक, आदि), वेसिलीन(तकनीकी पेट्रोलियम जेली का उपयोग धातु उत्पादों को जंग से बचाने के लिए लुब्रिकेट करने के लिए किया जाता है, शुद्ध पेट्रोलियम जेली का उपयोग आधार के रूप में किया जाता है प्रसाधन सामग्रीऔर चिकित्सा में)। कुछ प्रकार के तेल से तेल(माचिस, मोमबत्तियाँ आदि के उत्पादन के लिए)। वाष्पशील घटकों के आसवन के बाद, ईंधन तेल रहता है टार. यह सड़क निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चिकनाई वाले तेलों में प्रसंस्करण के अलावा, ईंधन तेल का उपयोग बॉयलर संयंत्रों में तरल ईंधन के रूप में भी किया जाता है। तेल के आसवन के दौरान प्राप्त गैसोलीन सभी जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है। सबसे अच्छे मामले में, तेल से 20% तक गैसोलीन प्राप्त किया जा सकता है, बाकी उच्च उबलते उत्पाद हैं। इस संबंध में, रसायन विज्ञान को बड़ी मात्रा में गैसोलीन प्राप्त करने के तरीके खोजने के कार्य का सामना करना पड़ा। एएम बटलरोव द्वारा बनाए गए कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत की मदद से एक सुविधाजनक तरीका मिला। उच्च उबलते तेल आसवन उत्पाद मोटर ईंधन के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं। उनका उच्च क्वथनांक इस तथ्य के कारण है कि ऐसे हाइड्रोकार्बन के अणु बहुत लंबी श्रृंखलाएँ हैं। यदि 18 कार्बन परमाणुओं वाले बड़े अणुओं को तोड़ा जाता है, तो गैसोलीन जैसे कम उबलने वाले उत्पाद प्राप्त होते हैं। इस तरीके का अनुसरण रूसी इंजीनियर वीजी शुखोव ने किया, जिन्होंने 1891 में जटिल हाइड्रोकार्बन के विभाजन के लिए एक विधि विकसित की, जिसे बाद में क्रैकिंग (जिसका अर्थ है विभाजन) कहा गया।

क्रैकिंग का मूलभूत सुधार व्यवहार में कैटेलिटिक क्रैकिंग प्रक्रिया का परिचय था। इस प्रक्रिया को पहली बार 1918 में एन.डी. जेलिंस्की ने अंजाम दिया था। कैटेलिटिक क्रैकिंग ने बड़े पैमाने पर विमानन गैसोलीन प्राप्त करना संभव बना दिया। उत्प्रेरक क्रैकिंग इकाइयों में 450 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत, लंबी कार्बन श्रृंखलाएं विभाजित होती हैं।

थर्मल और कैटेलिटिक क्रैकिंग

पेट्रोलियम अंशों के लिए मुख्य प्रसंस्करण विधियाँ हैं विभिन्न प्रकारखुर। पहली बार (1871-1878), सेंट पीटर्सबर्ग टेक्नोलॉजिकल इंस्टीट्यूट के एक कर्मचारी ए.ए. लेटनी द्वारा प्रयोगशाला और अर्ध-औद्योगिक पैमाने पर तेल क्रैकिंग किया गया था। क्रैकिंग प्लांट के लिए पहला पेटेंट 1891 में शुखोव द्वारा दायर किया गया था। क्रैकिंग उद्योग में 1920 के दशक से व्यापक हो गया है।
क्रैकिंग हाइड्रोकार्बन और तेल के अन्य घटकों का थर्मल अपघटन है। तापमान जितना अधिक होगा, क्रैकिंग दर उतनी ही अधिक होगी और गैसों और एरोमैटिक्स की अधिक उपज होगी।
तरल उत्पादों के अलावा, तेल अंशों का टूटना, सर्वोपरि महत्व का कच्चा माल पैदा करता है - असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (ओलेफ़िन) युक्त गैसें।
क्रैकिंग के निम्नलिखित मुख्य प्रकार हैं:
द्रव चरण (20-60 एटीएम, 430-550 डिग्री सेल्सियस), असंतृप्त और संतृप्त गैसोलीन देता है, गैसोलीन की उपज लगभग 50% है, गैसें 10%;
headspace(नियमित या कम दबाव, 600 °C), असंतृप्त सुगन्धित गैसोलीन देता है, तरल-चरण क्रैकिंग की तुलना में उपज कम होती है, बड़ी मात्रा में गैसें बनती हैं;
पायरोलिसिस तेल (सामान्य या कम दबाव, 650-700 डिग्री सेल्सियस), सुगंधित हाइड्रोकार्बन (पाइरोबेंजीन) का मिश्रण देता है, लगभग 15% की उपज, आधे से अधिक कच्चे माल को गैसों में परिवर्तित किया जाता है;
विनाशकारी हाइड्रोजनीकरण (हाइड्रोजन दबाव 200-250 एटीएम, 300-400 डिग्री सेल्सियस उत्प्रेरक - लोहा, निकल, टंगस्टन, आदि की उपस्थिति में), 90% तक की उपज के साथ सीमांत गैसोलीन देता है;
उत्प्रेरक क्रैकिंग (300-500 °C उत्प्रेरक की उपस्थिति में - AlCl 3, एलुमिनोसिलिकेट्स, MoS 3, Cr 2 O 3, आदि), आइसोस्ट्रक्चर के सुगंधित और संतृप्त हाइड्रोकार्बन की प्रबलता के साथ गैसीय उत्पाद और उच्च श्रेणी का गैसोलीन देता है।
प्रौद्योगिकी में, तथाकथित उत्प्रेरक सुधार- निम्न-श्रेणी के गैसोलीन का उच्च-श्रेणी के उच्च-ऑक्टेन गैसोलीन या सुगंधित हाइड्रोकार्बन में रूपांतरण।
क्रैकिंग के दौरान मुख्य प्रतिक्रियाएं विभाजित हाइड्रोकार्बन चेन, आइसोमेराइजेशन और साइक्लाइजेशन की प्रतिक्रियाएं हैं। मुक्त हाइड्रोकार्बन रेडिकल इन प्रक्रियाओं में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं।

कोक उत्पादन
और तरल ईंधन प्राप्त करने की समस्या

शेयरों सख़्त कोयलाप्रकृति में तेल भंडार से कहीं अधिक है। इसलिए कोयला सबसे महत्वपूर्ण प्रजातिरासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल।
वर्तमान में, उद्योग कोयला प्रसंस्करण के कई तरीकों का उपयोग करता है: शुष्क आसवन (कोकिंग, सेमी-कोकिंग), हाइड्रोजनीकरण, अधूरा दहन और कैल्शियम कार्बाइड का उत्पादन।

धातुकर्म या घरेलू गैस में कोक प्राप्त करने के लिए कोयले के शुष्क आसवन का उपयोग किया जाता है। जब कोकिंग कोल, कोक, कोलतार, तारकोल का पानी और कोकिंग गैसें प्राप्त होती हैं।
कोल तारसुगंधित और अन्य कार्बनिक यौगिकों की एक विस्तृत विविधता शामिल है। सामान्य दबाव पर आसवन द्वारा इसे कई अंशों में अलग किया जाता है। तारकोल से सुगंधित हाइड्रोकार्बन, फिनोल आदि प्राप्त होते हैं।
कोकिंग गैसेंमुख्य रूप से मीथेन, एथिलीन, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड (II) होते हैं। कुछ जल जाते हैं, कुछ पुनर्चक्रित हो जाते हैं।
एक उत्प्रेरक, आयरन ऑक्साइड की उपस्थिति में कोयले का हाइड्रोजनीकरण 400-600 डिग्री सेल्सियस पर 250 एटीएम तक के हाइड्रोजन दबाव में किया जाता है। यह हाइड्रोकार्बन का एक तरल मिश्रण पैदा करता है, जो आमतौर पर निकेल या अन्य उत्प्रेरक पर हाइड्रोजनीकरण के अधीन होता है। निम्न श्रेणी के भूरे कोयले को हाइड्रोजनीकृत किया जा सकता है।

कैल्शियम कार्बाइड CaC2 कोयले (कोक, एन्थ्रेसाइट) और चूने से प्राप्त होता है। बाद में इसे एसिटिलीन में परिवर्तित किया जाता है, जिसका उपयोग सभी देशों के रासायनिक उद्योग में लगातार बढ़ते पैमाने पर किया जाता है।

OJSC Rosneft-KNOS के विकास के इतिहास से

संयंत्र के विकास का इतिहास क्यूबन के तेल और गैस उद्योग से निकटता से जुड़ा हुआ है।
हमारे देश में तेल उत्पादन की शुरुआत एक सुदूर अतीत है। X सदी में वापस। अजरबैजान ने विभिन्न देशों के साथ तेल का व्यापार किया। Kuban में, औद्योगिक तेल विकास 1864 में मेकॉप क्षेत्र में शुरू हुआ। क्यूबन क्षेत्र के प्रमुख के अनुरोध पर, जनरल कर्मलिन, डी. आई. 1880 में मेंडेलीव ने क्यूबन की तेल सामग्री पर एक राय दी: इल्स्काया"।
पहली पंचवर्षीय योजनाओं के वर्षों के दौरान, बड़े पैमाने पर पूर्वेक्षण कार्य किया गया और वाणिज्यिक तेल उत्पादन शुरू हुआ। संबंधित पेट्रोलियम गैस का आंशिक रूप से श्रमिकों की बस्तियों में घरेलू ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता था, और इस मूल्यवान उत्पाद का अधिकांश हिस्सा भड़क गया था। प्राकृतिक संसाधनों की बर्बादी को समाप्त करने के लिए, यूएसएसआर के तेल उद्योग मंत्रालय ने 1952 में अफिप्स्की गांव में एक गैस और गैसोलीन संयंत्र बनाने का फैसला किया।
1963 के दौरान, Afipsky गैस और गैसोलीन संयंत्र के पहले चरण को चालू करने के लिए एक अधिनियम पर हस्ताक्षर किए गए थे।
1964 की शुरुआत में, गैस संघनन का प्रसंस्करण शुरू हुआ क्रास्नोडार क्षेत्र A-66 गैसोलीन और डीजल ईंधन के उत्पादन के साथ। कच्चा माल केनवस्की, बेरेज़ांस्की, लेनिनग्रैडस्की, मैकोप्स्की और अन्य बड़े क्षेत्रों से गैस था। उत्पादन में सुधार, संयंत्र के कर्मचारियों ने बी-एक्सएनयूएमएक्स एविएशन गैसोलीन और ए-एक्सएनयूएमएक्स गैसोलीन के उत्पादन में महारत हासिल की।
अगस्त 1970 में, एरोमैटिक्स (बेंजीन, टोल्यूनि, ज़ाइलीन) के उत्पादन के साथ घनीभूत गैस के प्रसंस्करण के लिए दो नई तकनीकी इकाइयाँ चालू की गईं: एक द्वितीयक आसवन इकाई और एक उत्प्रेरक सुधार इकाई। उसी समय, जैविक उपचार के साथ उपचार सुविधाओं का निर्माण किया गया अपशिष्टऔर संयंत्र का कमोडिटी बेस।
1975 में, जाइलीन के उत्पादन के लिए एक संयंत्र को चालू किया गया था, और 1978 में, एक आयात-निर्मित टोल्यूनि डीमिथाइलेशन संयंत्र को चालू किया गया था। रासायनिक उद्योग के लिए सुगंधित हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए संयंत्र मिननेफ्टेप्रोम में नेताओं में से एक बन गया है।
उद्यम की प्रबंधन संरचना और उत्पादन इकाइयों के संगठन में सुधार के लिए, जनवरी 1980 में, उत्पादन संघ क्रास्नोडारनेफ़्टेओर्गसिनटेज़ की स्थापना की गई थी। एसोसिएशन में तीन प्लांट शामिल थे: क्रास्नोडार साइट (अगस्त 1922 से परिचालन में), ट्यूप्स ऑयल रिफाइनरी (1929 से परिचालन में) और अफिप्स्की ऑयल रिफाइनरी (दिसंबर 1963 से परिचालन में)।
दिसंबर 1993 में, उद्यम को पुनर्गठित किया गया था, और मई 1994 में Krasnodarnefteorgsintez OJSC का नाम बदलकर Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC कर दिया गया था।

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