Fosil yakıtlar (kömür, petrol, gaz). Doğal hidrokarbon kaynakları: gaz, petrol, kok

/ Geleceğin enerjisi: petrol, gaz ve kömür bittiğinde ne yapmalı

05.10.2011. Geleceğin enerjisi: petrol, gaz ve kömür bittiğinde ne yapmalı

St. Petersburg'daki beyaz gecelerin cazibesini aktarmaya çalışan büyük Rus şair Alexander Puşkin bir keresinde şöyle yazmıştı: "Yazıyorum, bir ikon lambası olmadan okuyorum ve uyuyan kitleler net." Neyse ki, modern bir insanın okumak için bir lambaya ihtiyacı yoktur - uzun zamandır elektrikle değiştirilmiştir, bu olmadan hayatı hayal etmek neredeyse imkansızdır.

Ancak uzmanlar bunun her zaman böyle olmayacağı konusunda uyarıyor. Kaba tahminlere göre 100-150 yıl içinde çoğu santralde yakıt olarak kullanılan petrol, gaz ve kömür tükenecek ve elektrik bir lüks haline gelecek. O halde insanlık ne yapmalıdır? Alternatif enerji bir çözüm olabilir. Doğru, Rusya'da hala tamamen gelişmemiş.

Rusya kapanıyor

Yenilenebilir kaynaklardan standart dışı enerji üretimi için pek çok seçenek vardır. Nükleer enerji daha önce petrol ve gazın yerini alabilecek alternatiflerden biri olarak adlandırılmıştı. Ancak önemli ölçüde ölümcül radyasyon salınımına yol açan Fukushima kazasından sonra birçok ülke barışçıl atom tehlikesini düşündü.

Büyük hidroelektrik santraller, hidrokarbonları değiştirmek için başka bir seçenek olabilir. Ancak burada da bir sorun var - potansiyelleri sınırlı ve her yere inşa edilemezler. Hidroelektrik santrallerin sadece az sayıda insana elektrik sağlayabildiği ortaya çıktı.

Sonuç olarak, dünya toplumunun ilgisi geleneksel olmayan enerji kaynaklarına odaklanmıştır. Gelecek vaat eden alanlar arasında güneş, rüzgar, biyoyakıt ve jeotermal enerjiye dayalı ve gelgitin gücü üzerinde çalışan mini hidroelektrik santraller yer alıyor.

Alternatif teknolojilerin petrol ve gaza göre başlıca avantajları yüksek Çevre güvenliği... "RusHydro" temsilcisi tarafından belirtildiği gibi (Rusya'da şirket yenilenebilir kaynaklarla ilgilenir) Ivan Sliva, çalışmaları sırasında pratikte hiçbir atık, atmosfere veya su kütlelerine kirletici emisyonu yoktur.

Yakıtın çıkarılması, işlenmesi, taşınması ve bertarafı ile ilgili çevresel maliyetler de yoktur. Ayrıca alternatif teknolojiler, geleneksel kaynakların ulaşımının zor olduğu bölgelere enerji sağlanmasını mümkün kılmaktadır.

Çiftliğe her şey sığacak

Rusya'da yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyeli çok büyük. Elektrik Endüstrisinde Dengeleri Tahmin Etme Ajansı'nın (APBE) Çevre ve Enerji Verimliliği Direktörü Olga Novoselova'ya göre, bu potansiyel yılda 4,5 milyar ton yakıt eşdeğerine ulaşıyor ve bu da yıllık birincil enerji tüketiminin dört katından fazla. Ülkedeki kaynaklar. Aynı zamanda, hemen hemen her Rus bölgesinin kendi yenilenebilir kaynağı türü vardır.

Rüzgar enerjisi en umut verici alanlardan biridir. Rusya'daki endüstrinin teknik potansiyelinin yılda 50 milyar kWh olduğu tahmin edilmektedir ve ekonomik potansiyel, ülkedeki toplam elektrik üretiminin yaklaşık %30'u kadardır. Aynı zamanda, Rusya Federasyonu'ndaki tüm rüzgar santrallerinin toplam kapasitesi hala 18 MW'ı geçmiyor.

Uzmanlar, biyoenerjinin ülkemiz için bir başka ilgi alanı olduğunu söylüyor. Rusya'da her yıl, enerji üretimine uygun yaklaşık 100 milyon ton biyokütle atığı üretilir - gübre, çöplükler, talaş, talaş ve çok daha fazlası. APBE, bu tür atıkların enerji değerinin 300 milyon MW/saate kadar çıktığını, fiili kullanım seviyesinin ise %10'u geçmediğini belirtiyor. Biyoyakıt, kırsal alanlarda doğal gaza alternatif olan biyogaz üretmek için de kullanılabilir. Uzmanlara göre, Rusya'nın biyogaz potansiyeli yılda 60-80 milyar metreküpe eşdeğerdir (Rusya'daki modern gaz üretiminin yaklaşık %10'u). Ve yakın gelecekte bir patlama bekleniyor, toplam kapasitesi 50 MW'a kadar olan onlarca proje onay aşamasında.

Genel olarak güneş enerjisi alanında, çeşitli tahminlere göre devreye alınan kapasitelerin toplam hacmi 5 MW'tan fazla değildir. Aynı zamanda, Rusya'daki güneşlenme seviyesi, güneş enerjisi üretim hacminin zaten 20 GW'a ulaştığı aynı Almanya'nın göstergeleriyle karşılaştırılabilir. Rusya Güneş Enerjisi Birliği koordinatörü Anton Usachev'e göre, Rusya'nın güney bölgelerinin yanı sıra Uzak Doğu bölgeleri de büyük potansiyele sahip.

Suyla ilgili enerji teknolojilerinde de önemli fırsatlar gizlidir. Özellikle Kafkasya'da mini hidroelektrik santrallerin ve Kamçatka - jeotermal santrallerin inşası için fırsatlar var. Rusya'da da gelgit enerjisi tesisleri projeleri var.

Sadece gerçeği üzüyor, rağmen önemli kaynaklar, alternatif enerji alanında halihazırda uygulanan Rus projeleri hala bir yandan sayılabilir. Örneğin, biyoyakıt üretimi alanında, bir dizi mini CHP fabrikasının inşa edildiği Vologda Oblastı öne çıkıyor. odun atıkları, "Sorunlar Enstitüsü'nün uzmanını belirtiyor doğal tekeller(İPEM) "Sergey Belov.

Alanında jeotermal enerji 1966 yılında. Kamçatka'da ve 2003 yılında 11 MW kapasiteli deneysel bir Pauzhetskaya jeotermal santrali inşa edildi. Kapasitesi şu anda 60 MW olan Mutnovskaya GeoPP devreye alındı. Rüzgar üretimi alanında, 2002 yılında hizmete giren Rusya'nın en büyük rüzgar çiftliği olan Kulikovskaya rüzgar çiftliğini belirtmekte fayda var. 5.1 MW kapasiteye sahip.

Tabii ki, Rusya'da çok daha fazlası var ilginç projeler yapım aşamasında olanlar dahil. Ancak hepsini bir araya getirseniz bile, bir şekilde bu bölgedeki durumu değiştirmeleri ve nüfusun önemli bir kısmına elektrik sağlamaları pek mümkün değil. Doğru, her birimizin evde veya ülkede kendi elektrik kaynağımızı kurarak alternatif enerjiye katkıda bulunma fırsatı da var.

İnsanların yaklaşımı

Nüfusta, elektrik fiyatlarındaki artışa paralel olarak alternatif enerji talebi de artıyor. Buna ilgi ekler ve Düşük kalite modern güç kaynağı, genellikle hasara yol açar Ev aletleri ve çok günlü elektrik kesintileri. Aynı zamanda, Rus ve yabancı "kulibinler", nüfusa bağımsız güç kaynağı alanında bir dizi çözüm sunmaya hazır.

Rusya'nın dünyanın en güneşli ülkesi olmamasına rağmen, en popülerleri küçük güneş enerjisi santralleri... Bazı firmalar zaten 40 bin rublenin üzerinde. bir dizi ekipman tedarik etmeye hazır, Yaz aylarıışık sağlayabilir kır evi, telefonların ve dizüstü bilgisayarların pillerini şarj etmek ve hatta bir süre su ısıtıcısına ve buzdolabına dayanmak için. 200 bin ruble için bir kompleks satın alırsanız. - o zaman buzdolabı biraz daha uzun süre çalışabilir, ütü ve diğer cihazlar ağa bağlanabilir. Bir yürüyüşte telefonları ve el fenerlerini şarj etmenizi sağlayan mobil güneş modülleri satın almak da mümkündür.

Bu tekniğin dezavantajı, kışın merkezi Rusya'da yardımı ile elektrik elde etmenin neredeyse imkansız olmasıdır.

Enerji elde etmek için başka bir seçenek de kurulum olabilir. birleşik sistem, rüzgar ve güneş enerjisi elde etme olasılığı ve bunların yokluğunda - geleneksel kaynakları kullanma. Böyle bir sistem, elektrik kesintisi durumunda güvenilir bir şekilde elektrik sağlayabilir.

Ayrıca kendi rüzgar çiftliğinizi de kurabilirsiniz. Özellikle firmalardan biri tedarik etmeye hazır Rüzgar çiftliği... Başarılı bir çalışma durumunda, ürettiği elektriğin maliyetinin kilovat başına 50-60 kopek olabileceği varsayılmaktadır.

Mikro-HES'in inşası da büyük bir potansiyele sahiptir. Doğru, bu tür istasyonlar için gereksinimler vardır su kütleleriüzerine kurulmaları gerekir. RBC'ye söylendiği gibi Genel Müdür alternatif teknolojilerle uğraşan şirket - "Spetsenergosnab" - Valery Bryantsev, 10 kW kapasiteli bir hidroelektrik santrali, 2 metre yükseklik farkı olan bir rezervuar veya saniyede 3.5-4 m hızında bir akım olabilir. gerekli. Bu koşullar sağlanamazsa, küçük bir baraj inşa edilmesi gerekebilir. Bu tür hidroelektrik santralleri kurmanın maliyeti ortalama olarak bir kW kapasite başına yaklaşık 2 bin dolar olabilir. 10 kW gücünde 40'tan fazla yazlık sağlanabilir. Doğru, istasyonun tam kapasite çalışacağı bir gerçek değil.

Gelecek vaat eden diğer bir alan da biyoyakıtların, özellikle de çöplüklerden, gübreden ve talaştan kaynaklanan atıklara dayalı biyogaz üretimidir. Burada, kurulum maliyeti birkaç on ila yüz binlerce avro arasında değişebilir.

Neden olmasın?

Son yıllarda tüm dünyada alternatif enerji hızla gelişiyor - büyüme yılda %20-30. Yenilenebilir kaynakların kullanımı sadece Avrupa ve ABD'de artmıyor. Örneğin, 2010 yılında Çin. 2009'a kıyasla INFOLine araştırma ajansının genel müdürü Ivan Fedyakov, yenilenebilir enerji tüketimini %74,5, Türkiye - %88,1, Mısır - %35 artırdığını söyledi.

Rusya, genel arka plana karşı mütevazı olmaktan daha fazlası görünüyor. Ülkede alternatif kaynaklar(büyük hidroelektrik santraller hariç) toplam üretim hacminin %1'inden fazlasını oluşturmamaktadır ve bu rakam artmamaktadır. "Manuel" kontrolün kullanılması bile onu etkileyemez. Örneğin, üç yıl önce Başbakan Vladimir Putin 2020 için çağrıda bulundu. alternatif enerjinin payını %4,5'e çıkarmak, ancak son dönemde tek bir puan bile değişmedi. Bu arada, diğer birçok ülkede alternatif enerji kaynakları dönemi çoktan başladı. Ve bunun yeterince örneği var. Örneğin, Danimarka'da rüzgar enerjisini kullanma fırsatı var - ve bazı rüzgarlı gecelerde ülke elektrik ihtiyacını bu teknoloji aracılığıyla tam olarak karşılıyor. Ve Antalya (Türkiye), yılın 300 günü orada parlayan güneşin kaynakları tarafından tamamen ısıtılmaktadır.

Peki Rusya'da alternatif enerjinin gelişmesini engelleyen nedir? Bunun birkaç nedeni var, uzmanlar emin. Enerji CEO'su Stanislav Chernitsa, her şeyden önce, petrol ve gazın varlığı ve iyi danışmanların ve ülkenin üst düzey liderliğinden yenilenebilir kaynaklar hakkında nesnel bilgi eksikliğinin bir engel olduğunu söylüyor. Ayrıca muhafazakarlıktan, alışkanlıkları değiştirme isteksizliğinden, hem teknik hem de insani öz kaynaklarının eksikliğinden etkilenir.

Uzmanlar da bu alanda devlet desteğinin olmamasını suçluyor. Olga Novoselova'nın açıkladığı gibi, yetersiz gelişmiş yasal ve düzenleyici çerçeve ve devlet desteğinin belirli finansal mekanizmalarının eksikliği en iyisi değil. Bu arada, yurtdışında bu tür teknolojiler için vergi teşvikleri ve doğrudan devlet desteği var.

Elbette alternatif enerjinin dezavantajları da vardır. Özellikle, güneş modüllerinin toplu olarak kullanıldığında arazinin önemli bir bölümünü karartabileceğine ve biyoyakıt üretiminin araziyi tüketebileceğine inanılıyor. Analistler ayrıca yenilenebilir kaynakların zaman içindeki istikrarsızlığına, enerji depolama sorununa ve mesafeler üzerinden iletimi sırasında kayıpların en aza indirilmesine dikkat çekiyor.

Başka bir argüman, bu tür teknolojilerin yüksek sermaye maliyetleridir. Örneğin, rüzgar türbinlerinin ve güneş panellerinin inşası, geleneksel enerji santrallerinden önemli ölçüde daha pahalıdır ve geleneksel olmayan enerjiye yapılan yatırımlar oldukça iyi sonuç verir. geleneksel yol- son tüketici pahasına. Sonuç olarak, Doğal Tekellerin Sorunları Enstitüsü'nde uzman olan Sergei Belov, alternatif enerjinin zengin, ancak doğal kaynaklardan yoksun bölgeler için eğlenceli olmaya devam ettiğine inanıyor. Maden bakımından zengin olan Rusya için, gazlaştırma ve altyapı inşaatı konusu daha alakalı olabilir.

Ancak, bu önlemlerin enerji sorununu çözmede yardımcı olup olmayacağı bilinmiyor - sonuçta, petrol, gaz ve kömür temelinde inşa edilen enerji endüstrisi, er ya da geç bu kaynakların tükenmesiyle karşı karşıya kalabilir. Ve bu, görünüşe göre, en uzak ihtimal değil. Bakanın tahminlerine göre doğal Kaynaklar Yuri Trutnev, dünyadaki hidrokarbonlar 100-150 yıl içinde tükenebilir. Ve dünyanın değişen enerji haritasında hangi yer Rusya'yı bu durumda alacak hala belirsiz.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı

Öz

Doğal gaz.Sıvı yağ.Kömür

1. Doğal gaz

Doğal gaz- organik maddelerin anaerobik ayrışması sırasında Dünya'nın bağırsaklarında oluşan bir gaz karışımı.

Doğal gazın ana kısmı metandır (CH 4) - %92'den %98'e. Doğal gaz ayrıca daha ağır hidrokarbonlar içerebilir - metan homologları: etan (C2H 6), propan (C3H 8), bütan (C4H 10). Ve ayrıca hidrokarbon olmayan diğer maddeler: hidrojen (H 2), hidrojen sülfür (H 2 S), karbon dioksit (CO 2), azot (N 2), helyum (He).

Doğal gaz bir mineral olarak sınıflandırılır. Genellikle petrol üretiminde ilişkili gazdır. Rezervuar koşullarındaki doğal gaz (dünyanın iç kısmında meydana gelme koşulları) gaz halindedir - ayrı birikimler (gaz yatakları) şeklinde veya petrol ve gaz sahalarının gaz kapağı şeklinde veya içinde çözünmüş haldedir. siyah altın veya su.

Saf doğal gaz renksiz ve kokusuzdur. Gaz her zaman için geçilemeyen duvarlarla sınırlanmış bir hacmi doldurur. Gaz kaçağının tespitini kolaylaştırmak için, ona az miktarda koku veren maddeler eklenir - keskin olan maddeler kötü koku(çürük lahana, çürük saman, çürük yumurta).

Doğal gaz olarak kullanılan metan yakıt olarak kullanılmaktadır. Metan, metanol, asetik asit, sentetik kauçuk, sentetik benzin ve diğer birçok değerli ürünün üretimi için bir öncüdür.

2. Sıvı yağ

Yağ, karakteristik bir kokuya sahip koyu kahverengi veya neredeyse siyah yağlı bir sıvıdır. Sudan daha hafiftir, pratik olarak suda çözünmez. Yaklaşık 1000 madde içerir.Bunların en büyük kısmı (%80-90) hidrokarbonlar yani karbon ve hidrojen atomlarından oluşan organik maddelerdir. Petrol, tüm petrol hidrokarbonlarının, naftenik (siklanlar) ve aromatik (benzen ve türevleri) yarısını oluşturan yaklaşık 500 hidrokarbon bileşiği içerir - parafinik (alkanlar). Yağda reçineler ve asfalt maddeleri şeklinde yüksek moleküler bileşikler de vardır. Yağdaki toplam karbon ve hidrojen içeriği, %83-87 karbon ve %11-14 hidrojen dahil yaklaşık %97-98'dir (ağırlıkça).Vanadyum, nikel, demir, alüminyum, bakır, magnezyum, yağda küçük miktarlarda bulunur. yağlar , baryum, stronsiyum, manganez, krom, kobalt, molibden, bor, arsenik, potasyum ve diğer kimyasal elementler.

Yağın özellikleri yanıcılığına dayanmaktadır. Ayrıca, +35 o'de zaten bir salgın meydana gelebilir, bu nedenle petrol depolama tankları, sıcaklıktaki kazara bir artış petrol ürünlerinin tutuşmasını gerektirmeyecek şekilde yapılır. Bileşim daha fazla boşalırsa ve yağda çözünen gazlar farklı oranlardaysa, tutuşma sıcaklığı 100 ° C'den yüksek olabilir.

Organik çözücüler sıvının çözülmesine izin verir. Aksine, yağ suda çözünmez, ancak yağ su ile stabil bir emülsiyon oluşturabilir. Bu nedenle, suyu yağdan ayırmak için endüstri tuzdan arındırma ve dehidrasyon üretir. Ham petrol pratikte kullanılmaz. Saflaştırılır ve işlenir. Birincil ve ikincil yağ arıtma vardır.

Birincil petrol rafinerisi, petrol ürünlerinin bileşen parçalara ayrılmasının bir sonucu olarak damıtmadır (bunlara fraksiyon denir): sıvılaştırılmış gaz; benzinler (otomobil ve havacılık), jet yakıtı, kerosen, dizel yakıt (dizel yakıt), fuel oil. Petrol ürünlerinin ilk beş türü yakıtlardır. Ve akaryakıt aşağıdakileri elde etmek için işlenir: parafin, bitüm, sıvı akaryakıt, yağlar.

Bitüm mineral maddelerle karıştırıldığında asfalt (asfalt betonu) elde edilir ve bu da asfalt olarak kullanılır. yol yüzeyi... Evleri ısıtmak için sıvı akaryakıt kullanılmaktadır.

Petrolden geniş bir ürün yelpazesi üretilmektedir. yağlayıcılar: kayganlaştırıcı yağ; elektrik yalıtım yağı; Hidrolik yağ; plastik gres; yağlama sıvısı; vazelin. Petrolden elde edilen yağlar merhem ve krem ​​yapımında kullanılır. Yağın damıtılmasından sonra kalan konsantreye katran denir. Yol ve bina yüzeylerine gider.

İkincil yağ işleme, bileşenlerinin yapısındaki bir değişikliği içerir - hidrokarbonlar. Elde edilen hammaddeleri sağlar: sentetik kauçuklar ve kauçuklar; sentetik kumaşlar; plastikler; polimer filmler (polietilen, polipropilen); deterjanlar; çözücüler, boyalar ve vernikler; boyalar; gübreler; pestisit; balmumu; ve daha fazlası. Petrol arıtma atıkları bile pratik değer... Kok, petrol damıtma atıklarından üretilir. Elektrot imalatında ve metalurjide kullanılır. Rafinasyon sırasında yağdan elde edilen kükürt ise sülfürik asit üretimi için kullanılmaktadır.

gaz kömür akaryakıt

3. Kömür

Kömür- bitki kalıntılarının derin ayrışmasının bir ürünü olan tortul bir kayadır (ağaç eğrelti otları, atkuyruğu ve lenfoidlerin yanı sıra ilk jimnospermler). Kömür yataklarının çoğu, yaklaşık 300-350 milyon yıl önce, esas olarak Karbonifer döneminde, Paleozoik'te oluşmuştur.

Kimyasal bileşim açısından kömür, yüksek moleküler ağırlıklı aromatik bileşiklerin bir karışımıdır. kütle kesri karbonun yanı sıra az miktarda mineral safsızlıkları olan su ve uçucular. Bu tür kirlilikler, kömür yakarken kül oluşturur. Fosil kömürler, yanma ısılarını belirleyen bileşen bileşenlerinin oranında birbirinden farklıdır. Kömürü oluşturan bir dizi organik bileşik kanserojen özelliklere sahiptir.

Bitümlü kömür hem günlük hayatta hem de sanayide yakıt olarak kullanılmaktadır. İnsanların yakıt olarak kullanmaya başladığı ilk fosil malzemeydi. Sanayi devrimini mümkün kılan kömürdü. 19. yüzyılda ulaşım için çok fazla kömür kullanılıyordu. 1960 yılında kömür, dünya enerji üretiminin yaklaşık yarısını sağlıyordu. Ancak 1970 yılına gelindiğinde payı üçte bire düştü: yakıt olarak kömürün yerini diğer enerji kaynakları, özellikle petrol ve gaz aldı.

Ancak kömür kullanımı bununla sınırlı değildir. Bitümlü kömür, kimya ve metalurji endüstrileri için değerli bir hammaddedir.

V kömür endüstrisi kömür koklaştırma kullanılır. Kok fabrikaları, çıkarılan kömürün 1/4'ünü tüketir. Koklaştırma, kömürün oksijensiz olarak 950-1050 °C'ye kadar ısıtılarak işlenmesi işlemidir. Kömürün ayrışması, katı bir ürün - kok ve uçucu ürünler - kok fırın gazı üretir.

Kok, kömür kütlesinin %75-78'ini oluşturur. Metalurji endüstrisinde pik demirin eritilmesinde ve ayrıca yakıt olarak kullanılır.

Kok fırını gazı, işlenmiş kömür kütlesinin %25'ini oluşturur. Kömürün koklaşması sırasında oluşan uçucu ürünler su buharı ile yoğunlaştırılarak kömür katranı ve katran üstü su açığa çıkar.

Kömür katranı, kömür kütlesinin %3-4'ünü oluşturur ve organik maddelerin karmaşık bir karışımıdır. Şu anda bilim adamları, 500'den fazla madde olan reçine bileşenlerinin sadece %60'ını tanımladılar! Reçine, naftalin, antrasen, fenantren, fenoller ve kömür yağları üretmek için kullanılır.

Amonyak, fenoller, piridin bazları, reçine üstü sudan (kömür kütlesinin %9-12'sidir) buhar damıtma ile izole edilir. Ham benzende bulunan doymamış bileşiklerden, vernik, boya, muşamba üretimi ve kauçuk endüstrisinde kullanılan kumaron reçineleri elde edilir.

Kömürden yapay grafit elde edilir.

Bitümlü kömür de inorganik hammadde olarak kullanılmaktadır. Vanadyum, germanyum, galyum, molibden, çinko, kurşun ve kükürt gibi nadir metaller, endüstriyel ölçekte işleme sırasında kömürden çıkarılır.

Kömür yakma, madencilik ve işleme atıklarından kaynaklanan kül, yapı malzemeleri, seramik, refrakter hammaddeler, alümina, aşındırıcıların üretiminde kullanılır.

Toplamda, bitümlü kömürün işlenmesiyle, maliyeti kömürün maliyetinden 20-25 kat daha fazla olan 400'den fazla farklı ürün elde edilebilir ve yan ürünler kok fabrikalarında üretilen kok maliyetini aşmaktadır.

Bu arada…

Kömür en iyi yakıttan uzaktır. O sahip büyük dezavantaj: yanmasından, hem gaz hem de katı (kül) olarak çevreyi kirleten çok sayıda emisyon üretilir. Çoğu Gelişmiş ülkeler kömür yakarken izin verilen emisyon seviyesi için katı gereksinimler vardır. Çeşitli filtreler kullanılarak emisyonların azaltılması sağlanır.

Allbest.ru'da yayınlandı

benzer belgeler

Enerji üretim aşamaları. Gaz yakıt türleri. Doğal yağlı olarak yağ yanıcı sıvı hidrokarbonların ve diğer bazı organik bileşiklerin karmaşık bir karışımından oluşur. Fosil, bitkisel ve yapay katı yakıtlar.

dönem ödevi eklendi 09.24.2012


Şeyl gazının kökeni kavramı ve tarihçesi, temel fiziksel ve kimyasal özellikleri. Çıkarma yöntemleri, kullanılan ekipman ve malzemeler, çevre üzerindeki etki derecesinin değerlendirilmesi. Uygulama beklentileri bu türden enerji sektöründe gelecekte gaz.

test, eklendi 12/11/2014


Kompozisyon gaz kompleksiülke. Bir yer Rusya Federasyonu dünyanın doğal gaz rezervlerinde. 2020 programına kadar Enerji Stratejisi kapsamında devlet gaz kompleksinin geliştirilmesi için beklentiler. Gazlaştırma sorunları ve ilgili gaz kullanımı.

dönem ödevi, eklendi 03/14/2015


Kömür madenciliği ve sınıflandırılması. Kömür endüstrisi için beklentiler. Güneş enerjisi tesisatlarının temel özelliklerinin hesaplanması. İklim koşullarının güneş enerjisi kurulumunun çalışma modunun seçimi üzerindeki etkisi. Güneş enerjisiyle ısıtma sistemlerinin sınıflandırılması.

deneme, 26/04/2012 eklendi


Konsept ve amaç termal hesaplama kazan ünitesi, yöntemleri, eylem sırası ve hacmi. Kısa Açıklama kazan ünitesi E-420-13.8-560 (TP-81), yapısı ve ana bileşenleri, teknik veriler ve şematik diyagramı.

dönem ödevi, 28/03/2010 eklendi


Alternatif enerji kaynakları olarak rüzgar enerjisi, güneş enerjisi ve güneş enerjisi. Ana enerji kaynakları olarak petrol, kömür ve gaz. Yaşam döngüsü biyoyakıtlar, devlet üzerindeki etkisi doğal çevre... Samso adasının alternatif bir tarihi.

sunum eklendi 09/15/2013


Petrol üreten işletme "Surgut-neftegaz"ın tarihi. Petrol ve gaz çıkarma yöntemleri. Dip deliği oluşum bölgesini etkilemek için teknik önlemler. Ekipman bileşimi ve delme yöntemleri. Kuyuların yeraltı çalışma türleri. Gelişmiş yağ geri kazanımı.

uygulama raporu, eklendi 04/26/2015


Petrolü iten ana enerji gaz kapağının gaz basıncı olduğunda, gaz basıncı rejiminin kavramı ve özellikleri. Doğal gaza dayalı modda petrol rezervuarı geliştirme ilkelerinin gözden geçirilmesi. Rezervuar basıncını değiştirme nedenleri ve kanunları.

02.24.2016 tarihinde eklenen sunum


Kömür yakma için KV-GM-50 kazanının yeniden yapılandırılmasının açıklaması. Kazan dairesinin ısıl hesabı ve kazan dairesi havalandırması. kısa bir açıklaması yakıt. Hava miktarının, yanma ürünlerinin ve bunların kısmi basınçlarının belirlenmesi.

tez, 20/05/2014 eklendi


Belarus Cumhuriyeti enerji sektörünün temel sorunları. Enerji tasarrufu sağlamak için bir ekonomik teşvik sistemi ve kurumsal çevre oluşturulması. Doğal gaz sıvılaştırma terminali inşaatı. Kaya gazı kullanımı.

Tanıtım

Petrol, doğal ve ilgili gazlar, kömür.

Hidrokarbonların ana kaynakları, doğal ve ilişkili petrol gazları, petrol ve kömürdür.

Sıvı yağ

petrol gaz kömür kırma

Petrol, 0.70 - 1.04 g/cm? yoğunluğunda koyu kahverengi renkte sıvı fosil yakıttır. Yağ, karmaşık bir madde karışımıdır - esas olarak sıvı hidrokarbonlar. Bileşim açısından yağlar parafinik, naftenik ve aromatiktir. Bununla birlikte, en yaygın yağ türü karıştırılır. Hidrokarbonlara ek olarak, yağın bileşimi, içinde çözünmüş su ve kalsiyum ve magnezyum tuzlarının yanı sıra organik oksijen ve kükürt bileşiklerinin safsızlıklarını içerir. Yağ ve mekanik safsızlıklarda bulunur - kum ve kil. Yağ, yüksek kaliteli motor yakıtları için değerli bir hammaddedir. Su ve diğer istenmeyen kirliliklerden temizlendikten sonra yağ işlenir. Petrol arıtmanın ana yöntemi damıtmadır. Yağı oluşturan hidrokarbonların kaynama noktaları arasındaki farka dayanır. Yağ, birçoğu benzer kaynama noktalarına sahip yüzlerce farklı madde içerdiğinden, tek tek hidrokarbonların ayrılması neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, damıtma ile yağ, oldukça geniş bir sıcaklık aralığında kaynayan fraksiyonlara ayrılır. Normal basınçta damıtma ile yağ dört fraksiyona ayrılır: benzin (30-180 °C), gazyağı (120-315 °C), dizel (180-350 °C) ve akaryakıt (damıtma sonrası kalıntı). Daha kapsamlı bir damıtma ile, bu fraksiyonların her biri birkaç daha dar fraksiyona bölünebilir. Böylece, petrol eteri (40-70 °C), benzinin kendisi (70-120 °C) ve nafta (120-180 °C), benzin fraksiyonundan (C5 - C12 hidrokarbonların bir karışımı) izole edilebilir. Petrol eteri pentan ve heksan içerir. Yağlar ve reçineler için mükemmel bir çözücüdür. Benzin, pentanlardan dekanlara, sikloalkanlardan (siklopentan ve sikloheksan) ve benzene kadar dallanmamış doymuş hidrokarbonlar içerir. Uygun işlemden sonra benzin, havacılık ve otomobil için yakıt olarak kullanılır.

BUZ. C8 - C14 hidrokarbonlar ve kerosen (C12 - C18 hidrokarbonların bir karışımı) içeren nafta, ev ısıtması için yakıt olarak kullanılır ve aydınlatma armatürleri... Büyük miktarlarda gazyağı (kapsamlı temizlikten sonra), jet uçakları ve füzeler için yakıt olarak kullanılır.

Petrol arıtmanın dizel kısmı - dizel motorlar için yakıt. Fuel oil, yüksek kaynama noktalı hidrokarbonların bir karışımıdır. Yağlama yağları, düşük basınç altında damıtılarak akaryakıttan elde edilir. Akaryakıtın damıtılmasının geri kalanına katran denir. Ondan bitüm elde edilir. Bu ürünler yol yapımında kullanılmaktadır. Fuel oil de kazan yakıtı olarak kullanılır.

Petrol arıtmanın ana yöntemi: Farklı çeşitçatlama, yani termokatalitik dönüşüm bileşen parçaları sıvı yağ. Aşağıdaki ana çatlama türleri vardır.

Termal çatlama - hidrokarbonların ayrışması, yüksek sıcaklıkların (500-700 ° C) etkisi altında gerçekleşir. Örneğin, doymuş hidrokarbon dekan C10H22 molekülünden pentan ve penten molekülleri oluşturulur:

C10H22> C5H12 + C5H10

pentan penten

Katalitik parçalama da yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilir, ancak süreci kontrol etmeyi ve istenen yöne yönlendirmeyi mümkün kılan bir katalizör varlığında gerçekleştirilir. Petrolün parçalanması sırasında, endüstriyel organik sentezde yaygın olarak kullanılan doymamış hidrokarbonlar oluşur.

Doğal ve ilgili petrol gazları

Doğal gaz. Doğal gaz esas olarak metan içerir (yaklaşık %93). Doğal gaz, metana ek olarak, nitrojen, CO2 ve genellikle hidrojen sülfürün yanı sıra başka hidrokarbonlar da içerir. Doğal gaz, yanma sırasında çok fazla ısı üretir. Bu açıdan diğer yakıtlardan önemli ölçüde üstündür. Bu nedenle toplam doğal gaz miktarının %90'ı yerel enerji santrallerinde, sanayi kuruluşlarında ve günlük yaşamda yakıt olarak tüketilmektedir. Geri kalan %10 ise değerli bir hammadde olarak kullanılmaktadır. kimyasal endüstri... Bu amaçla doğal gazdan metan, etan ve diğer alkanlar izole edilir. Metandan elde edilebilecek ürünler büyük endüstriyel öneme sahiptir.

İlişkili petrol gazları. Basınç altında yağda çözülürler. Yüzeye getirildiğinde basınç düşer ve çözünürlük azalır, bunun sonucunda yağdan gazlar çıkar. İlişkili gazlar metan ve homologlarının yanı sıra metan içerir. yanıcı olmayan gazlar- nitrojen, argon ve CO2. İlişkili gazlar gaz işleme tesislerinde işlenir. 5 veya daha fazla karbon atomlu hidrokarbonlar içeren metan, etan, propan, bütan ve benzin üretirler. Etan ve propan, doymamış hidrokarbonlar - etilen ve propilen elde etmek için dehidrojenasyona tabi tutulur. Ev yakıtı olarak propan ve bütan (sıvılaştırılmış gaz) karışımı kullanılır. İçten yanmalı motoru çalıştırırken ateşlemesini hızlandırmak için normal benzine benzin eklenir.

Kömür

Kömür. Kömür işleme üç ana yönde gerçekleştirilir: koklaştırma, hidrojenasyon ve eksik yanma. Koklama 1000-1200 °C sıcaklıktaki kok fırınlarında gerçekleşir. Bu sıcaklıkta, oksijene erişimi olmayan kömür, kok ve uçucu ürünlerin oluşmasının bir sonucu olarak karmaşık kimyasal dönüşümlere uğrar. Soğutulmuş kok gönderilir metalurji tesisleri... Uçucu ürünler (kok fırını gazı) soğutulduğunda, kömür katranı ve amonyak suyu yoğunlaşır. Amonyak, benzen, hidrojen, metan, CO2, nitrojen, etilen vb. yoğunlaşmadan kalır. mineral gübre... Benzen bir çözücü içine alınır ve çözeltiden damıtılır. Daha sonra kok fırını gazı yakıt veya kimyasal hammadde olarak kullanılır. Kömür katranı önemsiz miktarlarda (% 3) elde edilir. Ancak, üretim ölçeği göz önüne alındığında, kömür katranı, bir dizi organik maddenin üretimi için bir hammadde olarak kabul edilir. 350 ° C'ye kadar kaynayan ürünler reçineden çıkarılırsa, katı bir kütle kalır - zift. Vernik yapmak için kullanılır. Kömürün hidrojenasyonu, bir katalizör varlığında 25 MPa'ya kadar hidrojen basıncı altında 400-600 ° C sıcaklıkta gerçekleştirilir. Bu, motor yakıtı olarak kullanılabilen bir sıvı hidrokarbon karışımı oluşturur. Bu yöntemin avantajı, düşük kaliteli kahverengi kömürü hidrojene etme yeteneğidir. Kömürün eksik yanması karbon monoksit (II) verir. Hidrojen ve CO'dan normal veya yüksek basınçta bir katalizörde (nikel, kobalt), doymuş ve doymamış hidrokarbonlar içeren benzin alabilirsiniz:

nCO + (2n + 1) H2> CnH2n + 2 + nH2O;

nCO + 2nH2> CnH2n + nH2O.

Kömürün kuru damıtılması 500-550 ° C'de gerçekleştirilirse, bitüm ile birlikte inşaat işinde çatı, su yalıtım kaplamaları (çatı keçesi, çatı kaplama keçesi) üretiminde bağlayıcı olarak kullanılan katran elde edilir. vesaire.).

Bugün ciddi bir ekolojik felaket tehlikesi var. Doğanın aktiviteden zarar görmeyeceği yeryüzünde neredeyse hiçbir yer yoktur. endüstriyel Girişimcilik ve insan hayatı. Yağ damıtma ürünleri ile çalışırken, bunların toprağa ve su kütlelerine düşmemesine dikkat edilmelidir. Petrol ürünlerine doygun toprak, onlarca yıldır verimliliğini kaybeder ve onu eski haline getirmek çok zordur. Sadece 1988'de, petrol boru hatları hasar gördüğünde, en büyük göllerden birine yaklaşık 110.000 ton petrol girdi. Değerli balık türlerinin yumurtladığı nehirlere akaryakıt ve petrol deşarjının trajik vakaları bilinmektedir. Kömürle çalışan termik santraller ciddi bir hava kirliliği tehlikesi oluşturur - ana kirlilik kaynağıdır. Nehir ovalarında faaliyet gösteren hidroelektrik santrallerin su kütleleri üzerinde olumsuz etkisi vardır. Karayolu taşımacılığının atmosferi yiyeceklerle yoğun bir şekilde kirlettiği iyi bilinmektedir. eksik yanma benzin. Bilim adamları kirliliği en aza indirmeye çalışıyor Çevre.

Dünyanın şekli üzerindeki tartışma, içeriğinin önemini azaltmaz. En önemli fosil her zaman olmuştur. yeraltı suyu... Birincil ihtiyacı sağlarlar insan vücudu... Ancak insan uygarlığının ana enerji kaynağı olan fosil yakıtlar olmadan insan yaşamı tamamen farklı görünmektedir.

Yakıt bir enerji kaynağıdır

Dünyanın bağırsaklarında saklanan tüm fosiller arasında yakıt, yanıcı (veya tortul) türe aittir.

Baz hidrokarbondur, bu nedenle yanma reaksiyonunun etkilerinden biri, insan yaşamının konforunu iyileştirmek için kolayca kullanılabilen enerjinin salınmasıdır. Son on yılda, Dünya'da kullanılan tüm enerjinin yaklaşık %90'ı fosil yakıtlardan üretildi. Bu gerçek, gezegenin bağırsaklarının zenginliğinin yenilenemeyen enerji kaynaklarına ait olduğu ve zamanla tükendiği düşünüldüğünde, bizi çok düşündürüyor.

Yakıt türleri

Petrol şeyl

Sıvı yağ

Aerosoller

süspansiyonlar

Taş, antrasit, grafit

Sapropel

Kaya gazı

Bitümlü kumlar

emülsiyonlar

cevher gazı

Sıvı roket yakıtı

Metan gazı

Fischer-Tropsch süreci temelinde üretilmiştir

Metan hidrat

sıkıştırılmış gaz

Katı yakıt gazlaştırma ürünleri

Tüm fosil yakıtlar petrol, kömür ve doğal gaz ile sağlanır.

Yakıt olarak kullanılan kısa

Enerji taşıyıcılarının üretimi için hammaddeler petrol, kömür, petrol şist, doğal gaz, gaz hidratlar, turbadır.

Sıvı yağ- yanıcı (tortul) minerallerle ilgili bir sıvı. Hidrokarbonlar ve diğer maddelerden oluşur. kimyasal elementler... Sıvının rengi, bileşime bağlı olarak açık kahverengi, koyu kahverengi ve siyah arasında değişir. Sarı-yeşil ve renksiz renk bileşimleri nadirdir. Yağda azot, kükürt ve oksijen içeren elementlerin varlığı rengini ve kokusunu belirler.

Kömür- Latin kökenli isim. Carbō, karbonun uluslararası adıdır. Bileşim, bitümlü kütleler ve bitki artıkları içerir. Bu, etkisi altında yavaş ayrışmanın nesnesi haline gelen organik bir bileşiktir. dış faktörler(jeolojik ve biyolojik).

Petrol şeyli, kömür gibi, katı fosil yakıtlar veya kostobiyolitler grubunun bir temsilcisidir (kelimenin tam anlamıyla Yunan"yanıcı bir yaşam taşı" gibi geliyor). Kuru damıtma sırasında (yüksek sıcaklıkların etkisi altında), kimyasal bileşimde yağa yakın reçineler oluşturur. Şeyl hakimdir mineraller(kalsit, dolomit, kuvars, pirit vb.), ancak sadece kayalarda bulunan organik (kerojen) de vardır. Yüksek kalite toplam bileşimin %50'sine ulaşır.

Doğal gaz- organik maddelerin ayrışması sırasında oluşan gaz halindeki bir madde. Dünyanın bağırsaklarında, üç tür gaz karışımı birikimi vardır: ayrı birikimler, petrol sahalarının gaz kapakları ve petrol veya su bileşimi. Optimal iklim koşulları altında, madde yalnızca gaz halindedir. Dünyanın iç kısmında kristaller (doğal gaz hidratları) şeklinde bulunması mümkündür.

Gaz hidratlar- belirli koşullar altında su ve gazdan oluşan kristal oluşumlar. Değişken bileşimdeki bileşikler grubuna aittirler.

Turba- yakıt olarak kullanılan gevşek kaya, ısı yalıtım malzemesi, gübre. Birçok bölgede yakıt olarak kullanılan gaz içeren bir mineraldir.

Menşei

Modern insanın dünyanın bağırsaklarından çıkardığı her şey yenilenemeyen doğal kaynaklara aittir. Görünüşleri milyonlarca yıl ve özel jeolojik koşullar aldı. Çok sayıda Mesozoyik'te oluşan fosil yakıtlar.

Sıvı yağ- kökeninin biyojenik teorisine göre, oluşum tortul kayaçların organik maddesinden yüz milyonlarca yıl sürdü.

Kömür- çürüyen bitki materyalinin, ayrışmanın meydana gelmesinden daha hızlı yenilenmesi şartıyla oluşur. Bataklıklar bu işlem için uygun bir yerdir. Durgun su, düşük oksijen içeriği nedeniyle bir bitki kütlesi tabakasını bakteriler tarafından tamamen yok edilmekten korur. Kömür, humik (odun, yaprak, gövde kalıntılarından gelir) ve sapropelite (esas olarak alglerden oluşur) olarak ayrılır.

Kömür oluşumu için hammadde turba olarak adlandırılabilir. Sediment tabakalarının altına daldırılırsa sıkıştırmanın etkisiyle su ve gazlar kaybolur ve kömür oluşur.

Petrol şeyl- organik bileşen, en basit alglerin biyokimyasal dönüşümleriyle oluşturulur. İki türe ayrılır: talomoalginit (hücresel yapısı korunmuş algler içerir) ve kolloalginit (hücresel yapı kaybı olan algler).

Doğal gaz- aynı fosillerin biyojenik kökeni teorisine göre, petrolden daha yüksek basınç ve sıcaklık okumalarında doğal gaz oluşur, bu da tortuların daha derin oluşumu ile kanıtlanmıştır. Aynısından oluşurlar doğal malzeme(canlı organizmaların kalıntıları).

Gaz hidratlar- bunlar, ortaya çıkması için özel termobarik koşulların gerekli olduğu oluşumlardır. Bu nedenle, esas olarak deniz dibi çökelleri ve donmuş kayalar üzerinde oluşurlar. Fosilin hidrat oluşumunun üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılmasıyla bağlantılı olarak gaz üretimi sırasında boruların duvarlarında da oluşabilirler.

Turba- tamamen ayrışmış organik bitki kalıntılarından bataklık koşullarında oluşmuş. Toprak yüzeyinde biriktirilir.

madencilik

Bitümlü kömür ve doğal gaz sadece yüzeye çıkma şekillerinde farklılık göstermezler. Diğerlerinden daha derin olan gaz alanları - bir ila birkaç kilometre içeride. Madde rezervuarların gözeneklerinde bulunur (doğal gaz içeren oluşum). Malzemeyi yukarı doğru yükselten kuvvet, yeraltı katmanları ile toplama sistemi arasındaki basınç farkıdır. Üretim, tüm sahaya eşit olarak dağıtılmaya çalışılan kuyular kullanılarak gerçekleştirilir. Böylece yakıtın çıkarılması, alanlar arasında gaz çapraz akışlarının ve tortuların zamansız sulanmasının önlenmesine izin verir.

Petrol ve gaz üretim teknolojilerinin bazı benzerlikleri vardır. Petrol üretim türleri, maddeyi yüzeye çıkarma yöntemleri ile ayırt edilir:

• çeşme (yeraltındaki ve sıvı dağıtım sistemindeki basınç farkına dayanan gaza benzer bir teknoloji);
• gaz asansörü;
• elektrikli santrifüj pompa kullanarak;
• elektrikli vidalı pompanın montajı ile;
• enayi çubuk pompalar (bazen bir toprak pompalama ünitesine bağlı).

Ekstraksiyon yöntemi, maddenin oluşum derinliğine bağlıdır. Yüzeye petrol çıkarmak için birçok seçenek var.

Kömür yatağı geliştirme yöntemi, aynı zamanda, toprakta kömür oluşumunun özelliklerine de bağlıdır. Açık ocak madenciliği, fosil yüzeyden yüz metre yükseklikte bulunduğunda gerçekleştirilir. Karışık bir madencilik türü genellikle gerçekleştirilir: önce açık yöntemle, sonra yeraltında (yüzleri kullanarak). Kömür yatakları, tüketici değeri olan diğer kaynaklar açısından zengindir: bunlar değerli metaller, metan, nadir metaller, yeraltı suyu.

Şeyl yatakları, ya madencilik (etkisiz olduğu düşünülür) ya da kaya yeraltında ısıtıldığında rezervuarda üretim yoluyla geliştirilir. Teknolojinin karmaşıklığı nedeniyle madencilik çok sınırlı miktarlarda gerçekleştirilmektedir.

Turba, bataklıkları boşaltarak çıkarılır. Oksijenin ortaya çıkması nedeniyle, aerobik mikroorganizmalar aktive edilir ve organik maddesini ayrıştırır, bu da muazzam bir oranda karbondioksit salınımına yol açar. Turba en ucuz yakıt türüdür, belirli kurallara uygun olarak sürekli olarak çıkarılır.

Geri kazanılabilir rezervler

Toplumun refahına ilişkin değerlendirmelerden biri kişi başına yakıt tüketimine dayanmaktadır: tüketim ne kadar fazlaysa, insanlar o kadar rahat yaşar. Bu gerçek (ve sadece değil) insanlığı, fiyatlandırmayı etkileyen yakıt üretim hacmini artırmaya zorlar. Bugün petrolün maliyeti, "netback" gibi bir ekonomik terimle tanımlanmaktadır. Bu terim, petrol ürünlerinin (satın alınan maddeden üretilen) ağırlıklı ortalama maliyetini ve hammaddelerin işletmeye teslimini içeren fiyatı ifade eder.

Ticaret borsaları, kelimenin tam anlamıyla “maliyet, sigorta ve navlun” anlamına gelen CIF fiyatlarında petrol satmaktadır. Bundan, işlem tekliflerine göre bugün petrol maliyetinin, hammadde fiyatını, teslimatı için nakliye maliyetlerini içerdiği sonucuna varabiliriz.

Tüketim oranları

Doğal kaynakların artan tüketim oranları dikkate alındığında, uzun bir süre için yakıt arzı hakkında net bir değerlendirme yapmak zordur. Mevcut dinamiklerle 2018 yılında petrol üretimi 3 milyar ton olacak ve bu da 2030 yılına kadar dünya rezervlerinin %80 oranında tükenmesine yol açacaktır. Siyah altın tedarikinin 55 - 50 yıl içinde yapılması öngörülüyor. Doğal gaz, mevcut tüketim oranlarıyla 60 yılda tükenebilir.

Dünyada petrol ve gazdan çok daha fazla kömür rezervi var. Bununla birlikte, son on yılda üretimi arttı ve hız yavaşlamazsa, planlanan 420 yılın dışında (mevcut tahminler), rezervler 200'de tükenecek.

Çevre üzerindeki etki

Fosil yakıtların aktif kullanımı, atmosfere karbondioksit (CO2) emisyonunda bir artışa yol açar, gezegenin iklimi üzerindeki zararlı etkisi uluslararası kuruluşlar tarafından onaylanır. çevre örgütleri... CO2 emisyonlarını azaltmazsanız, başlangıcı çağdaşlar tarafından gözlemlenebilecek bir ekolojik felaket kaçınılmazdır. Ön hesaplamalara göre, dünyadaki durumu istikrara kavuşturmak için tüm fosil yakıt rezervlerinin %60 ila %80'i bozulmadan kalmalıdır. Ancak fosil yakıt kullanımının tek yan etkisi bu değildir. Üretimin kendisi, nakliyesi, rafinerilerde işlenmesi çevre kirliliğine çok daha fazla katkıda bulunur. zehirli maddeler... Bir örnek, Meksika Körfezi'ndeki Gulf Stream'in askıya alınmasına yol açan kazadır.

Sınırlamalar ve alternatifler

Fosil yakıtların çıkarılması - Kârlı iş ana sınırlaması doğal kaynakların tükenmesi olan şirketler için. Yeryüzünün bağırsaklarında insan faaliyetinin oluşturduğu boşlukların, tatlı suyun yüzeyde kaybolmasına ve daha derin katmanlara ayrılmasına katkıda bulunduğu genellikle unutulur. Kaybolan içme suyu Dünya üzerinde fosil yakıtların herhangi bir faydası ile haklı çıkarılamaz. Ve eğer insanlık gezegende kalışını rasyonalize etmezse bu gerçekleşecek.

Beş yıl önce, Çin'de yeni nesil motorlara (yakıtsız) sahip motosikletler ve arabalar ortaya çıktı. Ancak kesinlikle sınırlı miktarlarda (belirli bir insan çevresi için) serbest bırakıldılar ve teknoloji sınıflandırıldı. Bu sadece insan açgözlülüğünün dar görüşlülüğünden bahseder, çünkü petrol ve gazdan "para kazanabilirseniz", petrol kodamanlarının bunu yapmasını kimse durduramaz.

Çözüm

Bilinen alternatif (yenilenebilir) enerji kaynaklarının yanı sıra daha ucuz ama sınıflandırılmış teknolojiler de var. Bununla birlikte, başvuruları kaçınılmaz olarak bir kişinin hayatına girmelidir, aksi takdirde gelecek "işadamlarının" hayal ettiği kadar uzun ve bulutsuz olmayacaktır.

Doğal hidrokarbon kaynakları

Petrol, gaz ve kömür

11.11.2011

MOU PSSH # 1

Otinova Valentina Andreevna 10 (4) hücre

1. Yağ

a) Fiziksel özellikler:

kademeli damıtma

b) Kimyasal özellikler:

çatlama, termal, katalitik çatlama

c) alma

d) Başvuru

2. Gaz

a) alma

b) Uygulama

3. Bitümlü kömür

a) Bitümlü kömür, kok

b) Uygulama

Çözüm

Sıvı yağ

Fiziki ozellikleri

Yağ, belirli bir özelliğe sahip yağlı yanıcı bir sıvıdır.

koku, genellikle kahverengi renk yeşilimsi veya başka bir renk tonu ile,

bazen neredeyse siyah, çok nadiren renksizdir.

Onlara olağanüstü bir şöhret kazandıran petrolün ana özelliği

enerji taşıyıcıları, önemli yayma yetenekleridir

ısı miktarı. Petrol ve türevleri, en yüksek

kalorifik değere göre yakıt türleri. Yağın yanma ısısı - 41 MJ / kg, benzin

- 42 MJ / kg. Yağ için önemli bir gösterge kaynama noktasıdır,

Bu, yağın içerdiği hidrokarbonların yapısına bağlıdır ve

50 ila 550 ° C arasında değişir.

Yağ, herhangi bir sıvı gibi, belirli bir sıcaklıkta kaynar ve

gaz haline dönüşür. Yağın çeşitli bileşenleri

gaz hali farklı sıcaklıklar... Yani kaynama noktası

metan –161.5 ° С, etan –88 ° С, bütan 0,5 ° С, pentan 36.1 ° С. Hafif yağlar

50–100 ° C'de kaynatın, ağır olanlar - 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda.

Yağ bileşenlerine ayrılabilir, bunun için mekanik safsızlıklardan arındırılır veya fraksiyonel damıtma işlemine tabi tutulur.

Kademeli damıtma - farklı kaynama noktalarına sahip bileşenlerin bir karışımını ayırmak için fiziksel bir yöntem.

Damıtma, özel tesislerde gerçekleştirilir - yağda bulunan sıvı maddelerin yoğunlaşma ve buharlaşma döngüsünün tekrarlandığı düzeltme kolonları.

Petrolün sürekli damıtılması için bir endüstriyel tesisin şeması

Damıtma sütunu, boru şeklindeki bir fırında 320-350 ° C sıcaklığa kadar ısıtılan yağı alır. Damıtma sütunu, üzerinde yağ fraksiyonunun yoğunlaştığı tepsiler olarak adlandırılan delikli yatay bölmelere sahiptir.

Düzeltme sürecinde, yağ aşağıdaki fraksiyonlara ayrılır:

• Damıtma gazları- düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonların bir karışımı (propan, bütan)
• benzin oranı(benzin) C 5 H 12 - C 11 H 24'ten hidrokarbonlar
• Nafta fraksiyonu - C 8 H 18 - C 14 H 30'dan hidrokarbonlar
• gazyağı fraksiyonu- C 12 H 26 - C 18 H 38'den hidrokarbonlar
• Dizel yakıt- C 13 H 28 - C 19 H 36'dan hidrokarbonlar

Artık yağ damıtma - akaryakıt - 18 ila 50 arasında karbon atomu sayısına sahip hidrokarbonlar içerir. Akaryakıt, dizel (C 18 H 28 - C 25 H 52), yağlama yağlarından (C 28 H 58 - C 38 H 78) düşük basınç altında damıtma yoluyla, petrolatum ve parafin elde edilir - düşük erime noktalı katı hidrokarbon karışımları. Akaryakıt damıtmanın katı kalıntısı - katran ve işlenmesinin ürünleri - zift ve asfalt yol yüzeylerinin imalatında kullanılır.

Kimyasal özellikler

Ham yağlar temel olarak karbon - %79,5 - %87,5 ve hidrojenden oluşur -

Yağ kütlesinin %11.0 - %14.5'i. Bunlara ek olarak, yağlar üç tane daha içerir

element - kükürt, oksijen ve azot. Toplam sayıları genellikle 0,5'tir.

- sekiz %. Aşağıdaki elementler yağlarda önemsiz konsantrasyonlarda bulunur:

vanadyum, nikel, demir, alüminyum, bakır, magnezyum, baryum, stronsiyum, manganez,

krom, kobalt, molibden, bor, arsenik, potasyum vb. Toplam içerikleri

yağın ağırlıkça %0.02 - 0.03'ünü aşıyor. Belirtilen elemanlar formu

yağı oluşturan organik ve inorganik bileşikler.

Oksijen ve nitrojen, yağlarda sadece bağlı halde bulunur. kükürt olabilir

serbest halde bulunur veya hidrojen sülfürün bir parçası olabilir.

Sonuç olarak, yağın damıtılmasıyla elde edilen ürünler, bir dizi karmaşık işlemi içeren kimyasal işleme tabi tutulur. Onlardan biri - çatlama petrol ürünleri.

Çatlama - petrol ürünlerinin termal ayrışması, molekülde daha az karbon atomu olan hidrokarbonların oluşumuna yol açar.

Birkaç çatlama türü vardır: termal çatlama, katalitik çatlama, yüksek basınçlı çatlama, indirgeyici çatlama.

Termal kırma - uzun karbon zincirli hidrokarbon moleküllerinin yüksek sıcaklık (470-550 ° С) etkisi altında daha kısa olanlara bölünmesi. Alkanlar, C - C bağlarının kırılması nedeniyle ayrışır (bu sıcaklıkta daha güçlü C - H bağları korunur) ve daha az sayıda karbon atomuna sahip alkanlar ve alkenler oluşur.

Örneğin:

C6H14C2H6+C4H8

V Genel görünüm bu süreç şema ile ifade edilebilir:

C n H 2n + 2 C n-k H 2 (n-k) +2 + C k H 2k

Geleneksel termal parçalamada, alkollerin, karboksilik asitlerin ve yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin (polietilen) üretimi için hammadde olarak kullanılan birçok düşük moleküler ağırlıklı gaz hidrokarbon oluşur.

Katalitik çatlama bileşimin doğal alüminosilikatları olarak kullanılan katalizörlerin mevcudiyetinde oluşur n Al 2 O 3 * m 500 ° C sıcaklıkta SiO 2 Katalizörlerle çatlama, molekülde dallı veya kapalı bir karbon atomu zincirine sahip hidrokarbonlarla sonuçlanır.

Petrol ürünlerinin çatlaması yüksek sıcaklıklarda ilerler, bu nedenle, katalizörün yüzeyini kirleten ve aktivitesini keskin bir şekilde azaltan karbon birikintileri (kurum) sıklıkla oluşur. Karbon birikintilerinin giderilmesi - yenilenmesi - katalitik çatlamanın pratik olarak uygulanması için ana koşuldur. Çoğu kolay yol Katalizörün rejenerasyonu, karbonun atmosferik oksijen tarafından oksitlendiği kavurma işlemidir.

Katalitik parçalama, katı (katalizör) ve gaz halindeki (hidrokarbon buharları) maddeleri içeren heterojen bir işlemdir. Heterojen reaksiyonlar (gaz - katı) artan yüzey alanı ile daha hızlı ilerler Katı madde... Bu nedenle, katalizör ezilir ve hidrokarbonların rejenerasyonu ve parçalanması, size sülfürik asit üretiminden aşina olduğunuz bir "akışkan yatakta" gerçekleştirilir.

Örneğin gaz yağı gibi kırma için hammadde reaktöre (şema) girer. Reaktörün alt kısmı daha küçük bir çapa sahiptir, bu nedenle besleme buharı akış hızı çok yüksektir. Yüksek hızda hareket eden gaz, katalizör parçacıklarını yakalar ve onları içeri taşır. üst parça reaktör, çapındaki bir artış nedeniyle akış hızı azalır. Yerçekimi etkisi altında, katalizör parçacıkları reaktörün alt, daha dar kısmına düşer ve oradan tekrar yukarı taşınırlar. Böylece, katalizörün her bir tanesi sürekli hareket halindedir ve gaz halindeki bir reaktif tarafından her taraftan yıkanır.

Akışkan yataklı katalitik kırma ünitesinin şeması

Bazı katalizör taneleri, reaktörün dış, daha geniş kısmına düşer ve gaz akışına karşı dirençle karşılaşarak, reaktörün içine batar. alt parçası, burada gaz akışı tarafından alınır ve rejeneratöre taşınır. Kraking katalizörlerinin kullanımı, reaksiyon hızını biraz artırmayı, sıcaklığını düşürmeyi ve kraking ürünlerinin kalitesini iyileştirmeyi mümkün kılar.

Benzin fraksiyonunun ortaya çıkan hidrokarbonları, yapı olarak esas olarak doğrusaldır ve bu da düşük patlama direnci elde edilen benzin.

alma

Petrol sahası, yerkabuğundaki petrolün üzerinde toplanan ve üstteki kayaların basıncı altında kısmen çözünen büyük petrol gazı birikimleri içerir. Petrol gibi ilişkili petrol gazı, değerli bir doğal hidrokarbon kaynağıdır. İlişkili petrol gazı, bileşimdeki petrolden çok daha fakirdir. İlişkili petrol gazı, çeşitli hidrokarbonlarda doğal gazdan daha zengin bir bileşime sahiptir. Onları kesirlere bölerek şunları elde edersiniz:

• gaz benzin(pentan ve heksan);
• Propan - bütan karışımı(propan ve bütan);
• kuru gaz(metan ve etan).

Başvuru

Benzin, içten yanmalı motorlar için yakıt olarak ve ayrıca kış koşullarında motorun çalışmasını kolaylaştırmak için motor yakıtına katkı maddesi olarak kullanılır. Propan-bütan karışımı ev yakıtı olarak ve çakmak doldurmak için kullanılır. Kuru gaz yakıt olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Petrol gazı, kimyasal üretim için hammadde olarak kullanılır. Hidrojen, asetilen, doymamış ve aromatik hidrokarbonlar ve bunların türevleri, ilişkili petrol gazının bileşimine giren alkanlardan elde edilir. Gaz halindeki hidrokarbonlar bağımsız birikimler oluşturabilir - doğal gaz alanları.

Doğal gaz

Doğal gaz - düşük moleküler ağırlığa sahip gaz halinde doymuş hidrokarbonların bir karışımı. Gazın ana bileşeni, alana bağlı olarak payı hacimce %75 ila %99 arasında değişen metandır. Doğal gaz ayrıca etan, propan, bütan, izobütan, nitrojen ve karbondioksit içerir.

alma

Doğal gaz yatakları tektonik kaymalar sonucu oluşan gözenekli kayaçlarda bulunur. Bu kayaları örten tabakalar gazın geçmesine izin vermez. Doğal gazın bileşimi bir alandan diğerine önemli ölçüde farklılık gösterir. Bu nedenle, kullanımdan önce, örneğin sülfürik asit tuzu, su vb. gibi gereksiz bileşenleri gidermek için doğal gazın arıtılması gerekir. İşleme genellikle maden sahasında gerçekleştirilir. Aynı zamanda, yanmaları sırasında toksik kükürt dioksit (SO 2) yayıldığından, kükürt bileşiklerinin uzaklaştırılması özellikle zordur.

Başvuru

Doğal gaz, çeşitli organik ve inorganik maddelerin üretimi için yakıt ve hammadde olarak kullanılmaktadır. Metandan hidrojen, asetilen ve metil alkol, formaldehit ve formik asit elde edilir. Doğal gaz, enerji santrallerinde yakıt olarak, konutların su ısıtması için kazan sistemlerinde ve endüstriyel binalar, yüksek fırın ve açık ocak üretiminde. Doğal gazın yakıt olarak değeri, çevre dostu bir mineral yakıt olmasında da yatmaktadır. Yandığında diğer yakıt türlerine göre çok daha az zararlı madde oluşur. Bu nedenle, doğal gaz, insan faaliyetinde ana enerji kaynaklarından biridir.

Kimya endüstrisinde doğal gaz, örneğin plastikler, kauçuk, alkol, organik asitler gibi çeşitli organik maddelerin üretimi için hammadde olarak kullanılır. Polietilen gibi doğada bulunmayan birçok kimyasalın sentezlenmesine yardımcı olan doğal gazın kullanılmasıydı.

Kömür

Kömür - bitki kalıntılarının derin ayrışmasının bir ürünü olan tortul kaya (ağaç eğrelti otları, atkuyruğu ve lenfoidler ve ayrıca ilk gymnospermler). Bitümlü kömür, su, amonyak, hidrojen sülfür ve karbon - kömür gibi organik ve inorganik maddelerden oluşmaktadır.

koklamak - kömür işleme yöntemi, hava erişimi olmadan kalsine etme. Yaklaşık 1000 ° C'lik bir sıcaklıkta, koklaşmanın bir sonucu olarak aşağıdakiler oluşur:

Kısa Açıklama

Yağ, belirli bir özelliğe sahip yağlı yanıcı bir sıvıdır.
koku, genellikle yeşilimsi veya başka bir renk tonu ile kahverengi,
bazen neredeyse siyah, çok nadiren renksizdir.