უნდა აღინიშნოს, რომ ნახშირწყალბადები ბუნებაში ფართოდ არის გავრცელებული. უმრავლესობა ორგანული ნივთიერებებიმიღებული ბუნებრივი წყაროებიდან. ორგანული ნაერთების სინთეზის პროცესში ნედლეულად გამოიყენება ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული აირები, ქვანახშირი და ლიგნიტი, ზეთი, ტორფი, ცხოველური და ცხოველური წარმოშობის პროდუქტები. მცენარეული წარმოშობა.

ბუნებრივი წყაროებინახშირწყალბადები: ბუნებრივი აირები.

ბუნებრივი აირები არის სხვადასხვა სტრუქტურის ნახშირწყალბადების ბუნებრივი ნარევები და ზოგიერთი აირის მინარევები (წყალბადის სულფიდი, წყალბადი, ნახშირორჟანგი), რომლებიც ავსებენ ქანებს. დედამიწის ქერქი. ეს ნაერთები წარმოიქმნება ორგანული ნივთიერებების ჰიდროლიზის შედეგად დიდი სიღრმეებიდედამიწის სიღრმეში. ისინი თავისუფალ მდგომარეობაში გვხვდება უზარმაზარი აკუმულაციების სახით - გაზის, გაზის კონდენსატის და ნავთობისა და გაზის საბადოების სახით.

აალებადი ბუნებრივი აირების ძირითადი სტრუქტურული კომპონენტია CH4 (მეთანი - 98%), С2Н6 (ეთანი - 4,5%), პროპანი (С₃Н₈ - 1,7%), ბუტანი (С4Н10 - 0,8%), პენტანი -Н₁0.6%). . ასოცირებული ნავთობის გაზი არის ნავთობის ნაწილი დაშლილ მდგომარეობაში და გამოიყოფა მისგან წნევის შემცირების გამო, როდესაც ზეთი ამოდის ზედაპირზე. გაზისა და ნავთობის საბადოებში ერთი ტონა ნავთობი შეიცავს 30-დან 300 კვ.მ. მ გაზი. ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები არის ღირებული საწვავი და ნედლეული ორგანული სინთეზის ინდუსტრიისთვის. გაზი მიეწოდება გაზის გადამამუშავებელ საწარმოებს, სადაც შესაძლებელია მისი გადამუშავება (ზეთი, დაბალტემპერატურული ადსორბცია, კონდენსაცია და რექტიფიკაცია). იგი დაყოფილია ცალკეულ კომპონენტებად, რომელთაგან თითოეული გამოიყენება კონკრეტული მიზნებისთვის. მაგალითად, მეთანის სინთეზის გაზიდან, რომელიც წარმოადგენს ძირითად ნედლეულს სხვა ნახშირწყალბადების წარმოებისთვის, აცეტილენი, მეთანოლი, მეთანალი, ქლოროფორმი.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები: ზეთი.

ზეთი არის რთული ნარევი, რომელიც ძირითადად შედგება ნაფთენური, პარაფინური და არომატული ნახშირწყალბადებისგან. ზეთის შემადგენლობაში შედის ასფალტ-ფისოვანი ნივთიერებები, მონო- და დისულფიდები, მერკაპტანები, თიოფენი, თიოფანი, წყალბადის სულფიდი, პიპერიდინი, პირიდინი და მისი ჰომოლოგები, აგრეთვე სხვა ნივთიერებები. პროდუქტებზე დაყრდნობით, ნავთობქიმიური სინთეზის მეთოდებით მიიღება 3000-ზე მეტი სხვადასხვა პროდუქტი, მათ შორის. ეთილენი, ბენზოლი, პროპილენი, დიქლორეთანი, ვინილის ქლორიდი, სტირონი, ეთანოლი, იზოპროპანოლი, ბუტილენები, სხვადასხვა პლასტმასისქიმიური ბოჭკოები, საღებავები, სარეცხი საშუალებებინარკოტიკები, ასაფეთქებელი ნივთიერებები და ა.შ.

ტორფი მცენარეული წარმოშობის დანალექი კლდეა. ეს ნივთიერება გამოიყენება როგორც საწვავი (ძირითადად თბოელექტროსადგურებისთვის), ქიმიური ნედლეული (ბევრი ორგანული ნივთიერების სინთეზისთვის), ანტისეპტიკური საწოლები ფერმებში, განსაკუთრებით მეფრინველეობის ფერმებში და სასუქების კომპონენტად მებაღეობისა და მინდვრის კულტურებისთვის.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები: ქსილემი ან ხე.

ქსილემი - ქსოვილი უმაღლესი მცენარეები, რომლის გასწვრივ წყალი და იხსნება ნუტრიენტებიმოდის სისტემის რიზომიდან ფოთლებზე, ასევე მცენარის სხვა ორგანოებამდე. იგი შედგება ხისტი გარსის მქონე უჯრედებისგან, რომლებსაც აქვთ სისხლძარღვთა გამტარ სისტემა. ხის სახეობიდან გამომდინარე, შეიცავს განსხვავებული თანხაპექტინები და მინერალური ნაერთები (ძირითადად კალციუმის მარილები), ლიპიდები და ეთერზეთები. ხე გამოიყენება როგორც საწვავი, მისგან შეიძლება სინთეზირებული იყოს მეთილის სპირტი, ძმარმჟავა, ცელულოზა და სხვა ნივთიერებები. ზოგიერთი სახეობის მერქნისაგან მიიღება საღებავები (სანდლის ხე, ხის ხე), მთრიმლავი ნივთიერებები (მუხა), ფისები და ბალზამები (კედარი, ფიჭვი, ნაძვი), ალკალოიდები (ღამის მცენარეები, ყაყაჩო, რუნკულები, ქოლგისებრთა ოჯახები). ზოგიერთი ალკალოიდი გამოიყენება როგორც წამლები(ქიტინი, კოფეინი), ჰერბიციდები (ანაბასინი), ინსექტიციდები (ნიკოტინი).

ნახშირწყალბადების ძირითადი ბუნებრივი წყაროა ნავთობი, გაზი, ქვანახშირი. აქედან გამოყავით ყველაზენივთიერებები ორგანული ქიმია. ორგანული ნივთიერებების ამ კლასის შესახებ მეტი განხილულია ქვემოთ.

მინერალების შემადგენლობა

ნახშირწყალბადები ორგანული ნივთიერებების ყველაზე ფართო კლასია. მათ შორისაა ნაერთების აციკლური (წრფივი) და ციკლური კლასები. გამოყავით გაჯერებული (ლიმიტი) და უჯერი (უჯერი) ნახშირწყალბადები.

გაჯერებული ნახშირწყალბადები მოიცავს ნაერთებს ერთჯერადი ბმებით:

• ალკანები- ხაზის კავშირები;
• ციკლოალკანები- ციკლური ნივთიერებები.

უჯერი ნახშირწყალბადები მოიცავს ნივთიერებებს, რომლებსაც აქვთ მრავალი ბმა:

• ალკენები- შეიცავს ერთ ორმაგ ბმას;
• ალკინები- შეიცავს ერთ სამმაგ ობლიგაციებს;
• ალკადიენები- მოიცავს ორ ორმაგ ბმას.

ცალკე გამოიყოფა არენების ან არომატული ნახშირწყალბადების კლასი, რომელიც შეიცავს ბენზოლის რგოლს.

ბრინჯი. 1. ნახშირწყალბადების კლასიფიკაცია.

აირისებრი და თხევადი ნახშირწყალბადები იზოლირებულია მინერალებისგან. ცხრილი უფრო დეტალურად აღწერს ნახშირწყალბადების ბუნებრივ წყაროებს.

წყარო	სახეები
		ალკანები, ციკლოალკანები, არენი, ჟანგბადი, აზოტი, გოგირდის ნაერთები
	ბუნებრივი - ბუნებაში ნაპოვნი აირების ნარევი; ასოცირებული - ზეთში გახსნილი ან მის ზემოთ მდებარე აირისებრი ნარევი	მეთანი მინარევებით (არაუმეტეს 5%): პროპანი, ბუტანი, ნახშირორჟანგი, აზოტი, წყალბადის სულფიდი, წყლის ორთქლი. ბუნებრივი აირი შეიცავს მეტ მეთანს, ვიდრე ასოცირებულ აირს
	ანტრაციტი - შეიცავს 95% ნახშირბადს; ქვა - შეიცავს 99% ნახშირბადს; ყავისფერი - 72% ნახშირბადი	ნახშირბადი, წყალბადი, გოგირდი, აზოტი, ჟანგბადი, ნახშირწყალბადები

რუსეთში ყოველწლიურად იწარმოება 600 მილიარდ მ 3 გაზი, 500 მილიონი ტონა ნავთობი და 300 მილიონი ტონა ქვანახშირი.

გადამუშავება

მინერალები გამოიყენება დამუშავებული სახით. ნახშირი კალცინირებულია ჟანგბადის წვდომის გარეშე (კოქსირების პროცესი), რათა მოხდეს რამდენიმე ფრაქციის იზოლირება:

• კოქსის ღუმელის გაზი- მეთანის, ნახშირბადის ოქსიდების (II) და (IV), ამიაკის, აზოტის ნარევი;
• ქვანახშირის ტარი- ბენზოლის, მისი ჰომოლოგების, ფენოლის, არენების, ჰეტეროციკლური ნაერთების ნარევი;
• ამიაკის წყალი- ამიაკის, ფენოლის, წყალბადის სულფიდის ნარევი;
• კოკა- კოქსის საბოლოო პროდუქტი, რომელიც შეიცავს სუფთა ნახშირბადს.

ბრინჯი. 2. კოკინგი.

მსოფლიო ინდუსტრიის ერთ-ერთი წამყვანი ფილიალი ნავთობგადამამუშავებელია. დედამიწის ნაწლავებიდან მოპოვებულ ზეთს ნედლი ეწოდება. მიმდინარეობს დამუშავება. ჯერ ტარდება მინარევებისაგან მექანიკური გაწმენდა, შემდეგ ხდება გაწმენდილი ზეთის გამოხდა სხვადასხვა ფრაქციების მისაღებად. ცხრილი აღწერს ნავთობის ძირითად ფრაქციებს.

ფრაქცია	ნაერთი	რას იღებენ
	აირისებრი ალკანები მეთანიდან ბუტანამდე
ბენზინი	ალკანები პენტანიდან (C 5 H 12) უდეკანამდე (C 11 H 24)	ბენზინი, ეთერები
ნაფტა	ალკანები ოქტანიდან (C 8 H 18) ტეტრადეკანამდე (C 14 H 30)	ნაფტა (მძიმე ბენზინი)
ნავთი
დიზელი	ალკანები ტრიდეკანიდან (C 13 H 28) ნოადეკანამდე (C 19 H 36)
	ალკანები პენტადეკანიდან (C 15 H 32) პენტაკონტანამდე (C 50 H 102)	საპოხი ზეთები, ნავთობის ჟელე, ბიტუმი, პარაფინი, ტარი

ბრინჯი. 3. ზეთის დისტილაცია.

ნახშირწყალბადები გამოიყენება პლასტმასის, ბოჭკოების, მედიკამენტების წარმოებისთვის. მეთანი და პროპანი გამოიყენება საყოფაცხოვრებო საწვავად. კოკა გამოიყენება რკინისა და ფოლადის წარმოებაში. წარმოებულია ამიაკის წყლისგან აზოტის მჟავა, ამიაკი, სასუქები. ტარი გამოიყენება მშენებლობაში.

რა ვისწავლეთ?

გაკვეთილის თემიდან გავიგეთ, თუ რომელი ბუნებრივი წყაროებიდან ხდება ნახშირწყალბადების იზოლირება. როგორც ნედლეული ორგანული ნაერთებისთვის, ნავთობი, ქვანახშირი, ბუნებრივი და ასოცირებული აირები. მინერალები იწმინდება და იყოფა ფრაქციებად, საიდანაც მიიღება წარმოებისთვის ან პირდაპირი გამოყენებისთვის შესაფერისი ნივთიერებები. ნავთობისგან იწარმოება თხევადი საწვავი და ზეთები. აირები შეიცავს მეთანს, პროპანს, ბუტანს, რომელიც გამოიყენება საყოფაცხოვრებო საწვავად. დან მყარი ნახშირითხევადი და მყარი ნედლეულის გამოყოფა შენადნობების, სასუქების, მედიკამენტების წარმოებისთვის.

თემის ვიქტორინა

ანგარიშის შეფასება

Საშუალო რეიტინგი: 4.2. სულ მიღებული შეფასებები: 289.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროა წიაღისეული საწვავი – ნავთობი და

გაზი, ქვანახშირი და ტორფი. ნედლი ნავთობისა და გაზის საბადოები წარმოიშვა 100-200 მილიონი წლის წინ

დაბრუნდა მიკროსკოპიდან ზღვის მცენარეებიდა ცხოველები, რომლებიც იყვნენ

შედის ზღვის ფსკერზე წარმოქმნილ დანალექ ქანებში, განსხვავებით

რომ ნახშირმა და ტორფმა წარმოქმნა დაიწყო მცენარეებიდან 340 მილიონი წლის წინ,

იზრდება მშრალ მიწაზე.

ბუნებრივი აირი და ნედლი ნავთობი ჩვეულებრივ გვხვდება წყალთან ერთად

ქანების ფენებს შორის განლაგებული ზეთის შემცველი ფენები (სურ. 2). ვადა

„ბუნებრივი გაზი“ ასევე ეხება გაზებს, რომლებიც წარმოიქმნება ბუნებრივ პირობებში

ნახშირის დაშლის შედეგად გამოწვეული პირობები. ბუნებრივი აირი და ნედლი ნავთობი

განვითარებულია ყველა კონტინენტზე, გარდა ანტარქტიდისა. უდიდესი

ბუნებრივი აირის მწარმოებლები მსოფლიოში არიან რუსეთი, ალჟირი, ირანი და

Შეერთებული შტატები. ნედლი ნავთობის უმსხვილესი მწარმოებლები არიან

ვენესუელა, საუდის არაბეთი, ქუვეითი და ირანი.

ბუნებრივი აირი ძირითადად შედგება მეთანისგან (ცხრილი 1).

ნედლი ზეთი არის ზეთოვანი სითხე, რომლის ფერიც შეიძლება

იყოს ყველაზე მრავალფეროვანი - მუქი ყავისფერიდან ან მწვანედან თითქმის

უფერული. Შეიცავს დიდი რიცხვიალკანები. მათ შორის არიან

სწორი ჯაჭვის ალკანები, განშტოებული ალკანები და ციკლოალკანები ატომების რაოდენობით

ნახშირბადი ხუთიდან 40-მდე. ამ ციკლოალკანების სამრეწველო სახელწოდება დანომრილია. IN

გარდა ამისა, ნედლი ზეთი შეიცავს დაახლოებით 10% არომატულს

ნახშირწყალბადები, ასევე მცირე რაოდენობით სხვა ნაერთების შემცველი

გოგირდი, ჟანგბადი და აზოტი.

ცხრილი 1 ბუნებრივი აირის შემადგენლობა

ქვანახშირი არის ენერგიის უძველესი წყარო, რომელიც ცნობილია

კაცობრიობა. ეს არის მინერალი (სურ. 3), რომელიც წარმოიქმნა

მცენარეული ნივთიერებები მეტამორფიზმის დროს. მეტამორფული

დაურეკა კლდეები, რომლის შემადგენლობამ პირობების ცვლილება განიცადა

მაღალი წნეხებიასევე მაღალი ტემპერატურა. პირველი ეტაპის პროდუქტი ქ

ნახშირის წარმოქმნის პროცესი არის ტორფი, რაც არის

დაშლილი ორგანული ნივთიერებები. ქვანახშირი იქმნება ტორფისგან შემდეგ

იგი დაფარულია დანალექი ქანებით. ამ დანალექ ქანებს ე.წ

გადატვირთული. გადატვირთული ნალექი ამცირებს ტორფის ტენიანობას.

ნახშირის კლასიფიკაციაში გამოყენებულია სამი კრიტერიუმი: სისუფთავე (განისაზღვრება

ნახშირბადის ფარდობითი შემცველობა პროცენტებში); ტიპი (განსაზღვრული

ორიგინალური მცენარეული ნივთიერების შემადგენლობა); ხარისხი (დამოკიდებულია

მეტამორფიზმის ხარისხი).

ცხრილი 2 ნახშირბადის შემცველობა ზოგიერთ საწვავში და მათი კალორიულობა

უნარი

ყველაზე დაბალი კლასის წიაღისეული ნახშირი არის ლიგნიტი და

ლიგნიტი (ცხრილი 2). ისინი ყველაზე ახლოს არიან ტორფთან და ხასიათდებიან შედარებით

ხასიათდება დაბალი ტენიანობით და ფართოდ გამოიყენება

ინდუსტრია. ნახშირის ყველაზე მშრალი და მძიმე კლასია ანტრაციტი. მისი

გამოიყენება სახლის გათბობისა და სამზარეულოსთვის.

IN Ბოლო დროსმადლობა ტექნიკური მიღწევებიუფრო და უფრო ხდება

ნახშირის ეკონომიური გაზიფიცირება. ქვანახშირის გაზიფიკაციის პროდუქტები მოიცავს

ნახშირბადის მონოქსიდი, ნახშირორჟანგი, წყალბადი, მეთანი და აზოტი. ისინი გამოიყენება

როგორც აირისებრი საწვავი ან როგორც ნედლეული სხვადასხვა წარმოებისთვის

ქიმიკატები და სასუქები.

ქვანახშირი, როგორც ქვემოთ განიხილება, ნედლეულის მნიშვნელოვანი წყაროა

არომატული ნაერთები. ქვანახშირი წარმოადგენს

რთული ნარევი ქიმიური ნივთიერებებინახშირბადის შემცველი,

წყალბადი და ჟანგბადი, ასევე მცირე რაოდენობით აზოტი, გოგირდი და სხვა მინარევები

ელემენტები. გარდა ამისა, ნახშირის შემადგენლობა, მისი კლასიდან გამომდინარე, მოიცავს

სხვადასხვა რაოდენობითტენიანობა და სხვადასხვა მინერალები.

ნახშირწყალბადები ბუნებრივად გვხვდება არა მხოლოდ წიაღისეულ საწვავში, არამედ მასშიც

ბიოლოგიური წარმოშობის ზოგიერთ მასალაში. ბუნებრივი რეზინი

არის ბუნებრივი ნახშირწყალბადის პოლიმერის მაგალითი. რეზინის მოლეკულა

შედგება ათასობით სტრუქტურული ერთეულისგან, რომლებიც არის მეთილბუტა-1,3-დიენი

(იზოპრენი);

ბუნებრივი რეზინი.დაახლოებით 90% ნატურალური რეზინის, რომელიც

ამჟამად დანაღმულია მთელ მსოფლიოში, მიღებული ბრაზილიისგან

რეზინის ხე Hevea brasiliensis, გაშენებულია ძირითადად ქ

აზიის ეკვატორული ქვეყნები. ამ ხის წვენი, რომელიც ლატექსია

(კოლოიდური წყლის ხსნარიპოლიმერი), აწყობილი დანით გაკეთებული ჭრილებიდან

ქერქი. ლატექსი შეიცავს დაახლოებით 30% რეზინას. მისი პატარა ნაჭრები

შეჩერებულია წყალში. წვენს ასხამენ ალუმინის ჭურჭელში, სადაც უმატებენ მჟავას.

იწვევს რეზინის შედედებას.

ბევრი სხვა ბუნებრივი ნაერთი ასევე შეიცავს სტრუქტურულ იზოპრენს

ფრაგმენტები. მაგალითად, ლიმონენი შეიცავს ორ იზოპრენის ნაწილს. ლიმონენი

არის მთავარი შემადგენელი ნაწილიაციტრუსის ხილის კანიდან მიღებული ზეთები,

როგორიცაა ლიმონი და ფორთოხალი. ეს კავშირი მიეკუთვნება კავშირების კლასს,

ტერპენებს უწოდებენ. ტერპენები შეიცავს 10 ნახშირბადის ატომს მათ მოლეკულებში (C

10-ნაერთები) და მოიცავს ორ იზოპრენის ფრაგმენტს, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან

მეორე თანმიმდევრულად ("თავიდან კუდამდე"). ნაერთები ოთხი იზოპრენით

ფრაგმენტებს (C 20 ნაერთებს) დიტერპენები ეწოდება და ექვსთან ერთად

იზოპრენის ფრაგმენტები - ტრიტერპენები (C 30 ნაერთები). სკალენი

ზვიგენის ღვიძლის ზეთში არის ტრიტერპენი.

ტეტრატერპენები (C 40 ნაერთები) შეიცავს რვა იზოპრენს

ფრაგმენტები. ტეტრატერპენები გვხვდება მცენარეული და ცხოველური ცხიმების პიგმენტებში.

წარმოშობა. მათი შეფერილობა განპირობებულია გრძელი კონიუგირებული სისტემის არსებობით

ორმაგი ობლიგაციები. მაგალითად, β-კაროტინი პასუხისმგებელია დამახასიათებელ ფორთოხალზე

სტაფილოს შეღებვა.

ნავთობისა და ქვანახშირის დამუშავების ტექნოლოგია

XIX საუკუნის ბოლოს. თბოელექტროტექნიკის, ტრანსპორტის, ინჟინერიის, სამხედრო და რიგი სხვა ინდუსტრიების სფეროში პროგრესის გავლენით, მოთხოვნა განუზომლად გაიზარდა და გაჩნდა სასწრაფოდახალ საწვავსა და ქიმიკატებში.

ამ დროს, ნავთობის გადამამუშავებელი ინდუსტრია დაიბადა და სწრაფად განვითარდა. ნავთობგადამამუშავებელი ინდუსტრიის განვითარებას უზარმაზარი ბიძგი მისცა ნავთობპროდუქტებზე მომუშავე შიდა წვის ძრავის გამოგონებამ და სწრაფმა გავრცელებამ. ინტენსიურად განვითარდა აგრეთვე ქვანახშირის გადამუშავების ტექნიკა, რომელიც არა მხოლოდ საწვავის ერთ-ერთი მთავარი სახეობაა, არამედ, რომელიც განსაკუთრებით აღსანიშნავია, განსახილველ პერიოდში გახდა აუცილებელი ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის. ამ საკითხში დიდი როლი ეკუთვნოდა კოქსის ქიმიას. კოქსის ქარხნები, რომლებიც ადრე აწვდიდნენ კოქსს შავი მეტალურგიას, გადაიქცნენ კოქს-ქიმიურ საწარმოებად, რომლებიც ასევე აწარმოებდნენ უამრავ ძვირფას ქიმიურ პროდუქტს: კოქსის ღუმელის გაზი, ნედლი ბენზოლი, ქვანახშირის ტარი და ამიაკი.

ნავთობისა და ქვანახშირის გადამამუშავებელი პროდუქტების საფუძველზე დაიწყო სინთეზური ორგანული ნივთიერებებისა და მასალების წარმოება. ისინი ფართოდ გამოიყენება როგორც ნედლეული და ნახევარფაბრიკატები ქიმიური მრეწველობის სხვადასხვა დარგში.

ბილეთის ნომერი 10

ნახშირწყალბადების ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყაროებია ზეთი , ბუნებრივი აირი და ქვანახშირი . ისინი ქმნიან მდიდარ საბადოებს დედამიწის სხვადასხვა რეგიონში.

ადრე მოპოვებული ბუნებრივი პროდუქტები გამოიყენებოდა ექსკლუზიურად საწვავად. ამჟამად შემუშავებულია და ფართოდ გამოიყენება მათი დამუშავების მეთოდები, რაც შესაძლებელს ხდის ძვირფასი ნახშირწყალბადების იზოლირებას, რომლებიც გამოიყენება როგორც მაღალი ხარისხის საწვავად, ასევე ნედლეულად სხვადასხვა ორგანული სინთეზისთვის. ნედლეულის ბუნებრივი წყაროების დამუშავება ნავთობქიმიური მრეწველობა . გავაანალიზოთ ბუნებრივი ნახშირწყალბადების დამუშავების ძირითადი მეთოდები.

ბუნებრივი ნედლეულის ყველაზე ღირებული წყარო - ზეთი . ეს არის მუქი ყავისფერი ან შავი ფერის ცხიმიანი სითხე დამახასიათებელი სუნით, წყალში პრაქტიკულად უხსნადი. ზეთის სიმკვრივე არის 0,73–0,97 გ/სმ3.ზეთი არის სხვადასხვა თხევადი ნახშირწყალბადების რთული ნაზავი, რომელშიც იხსნება აირისებრი და მყარი ნახშირწყალბადები და სხვადასხვა საბადოებიდან ნავთობის შემადგენლობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ალკანები, ციკლოალკანები, არომატული ნახშირწყალბადები, ასევე ჟანგბადის, გოგირდის და აზოტის შემცველი ორგანული ნაერთები.

ნედლი ნავთობი პრაქტიკულად არ გამოიყენება, მაგრამ გადამუშავებულია.

გამოარჩევენ ნავთობის პირველადი გადამუშავება (დისტილაცია ), ე.ი. მისი გამოყოფა ფრაქციებად სხვადასხვა დუღილის წერტილით და გადამუშავება (ბზარი ), რომლის დროსაც იცვლება ნახშირწყალბადების სტრუქტურა

dov შედის მის შემადგენლობაში.

ნავთობის პირველადი გადამუშავებაიგი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ნახშირწყალბადების დუღილის წერტილი რაც უფრო დიდია, მით მეტია მათი მოლური მასა. ზეთი შეიცავს ნაერთებს დუღილის წერტილებით 30-დან 550°C-მდე. დისტილაციის შედეგად ზეთი იყოფა ფრაქციებად, რომლებიც ადუღებენ სხვადასხვა ტემპერატურაზე და შეიცავს სხვადასხვა ნახშირწყალბადების ნარევებს. მოლური მასა. ეს წილადები მრავალფეროვან გამოყენებას პოულობენ (იხ. ცხრილი 10.2).

ცხრილი 10.2. პროდუქტები პირველადი დამუშავებაზეთი.

ფრაქცია	დუღილის წერტილი, °C	ნაერთი	განაცხადი
თხევადი გაზი	<30	ნახშირწყალბადები С 3 -С 4	აირისებრი საწვავი, ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის
ბენზინი	40-200	ნახშირწყალბადები C 5 - C 9	საავიაციო და საავტომობილო საწვავი, გამხსნელი
ნაფტა	150-250	ნახშირწყალბადები C 9 - C 12	დიზელის ძრავის საწვავი, გამხსნელი
ნავთი	180-300	ნახშირწყალბადები С 9 -С 16	დიზელის ძრავის საწვავი, საყოფაცხოვრებო საწვავი, განათების საწვავი
გაზის ზეთი	250-360	ნახშირწყალბადები С 12 -С 35	Დიზელის საწვავი, ნედლეული კატალიზური კრეკინგისთვის
მაზუთი	> 360	უმაღლესი ნახშირწყალბადები, O-, N-, S-, Me შემცველი ნივთიერებები	საწვავი ქვაბის ქარხნებისა და სამრეწველო ღუმელებისთვის, საკვები შემდგომი დისტილაციისთვის

საწვავის წილი ნავთობის მასის დაახლოებით ნახევარს შეადგენს. ამიტომ იგი ასევე ექვემდებარება თერმულ დამუშავებას. დაშლის თავიდან ასაცილებლად, საწვავის ზეთი გამოხდება შემცირებული წნევით. ამ შემთხვევაში მიიღება რამდენიმე ფრაქცია: თხევადი ნახშირწყალბადები, რომლებიც გამოიყენება როგორც საპოხი ზეთები ; თხევადი და მყარი ნახშირწყალბადების ნარევი - ბენზინი გამოიყენება მალამოების მომზადებაში; მყარი ნახშირწყალბადების ნარევი - პარაფინი ფეხსაცმლის გასაპრიალებელი, სანთლების, ასანთის და ფანქრების წარმოებაზე წასვლა, ასევე ხის გაჟღენთისთვის; არასტაბილური ნარჩენი tar გამოიყენება საგზაო, სამშენებლო და გადახურვის ბიტუმის დასამზადებლად.

ნავთობის გადამუშავებამოიცავს ქიმიური რეაქციებირომ შემადგენლობის შეცვლა და ქიმიური სტრუქტურანახშირწყალბადები. მისი მრავალფეროვნება

ty - თერმული კრეკინგი, კატალიზური კრეკინგი, კატალიზური რეფორმირება.

თერმული კრეკინგიჩვეულებრივ ექვემდებარება საწვავის და სხვა მძიმე ნავთობის ფრაქციებს. 450-550°C ტემპერატურაზე და 2-7 მპა წნევაზე, თავისუფალი რადიკალების მექანიზმი ყოფს ნახშირწყალბადის მოლეკულებს ნახშირბადის ატომების უფრო მცირე რაოდენობით ფრაგმენტებად და წარმოიქმნება გაჯერებული და უჯერი ნაერთები:

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C 8 H 18 ¾® C 4 H 10 + C 4 H 8

ამ გზით მიიღება საავტომობილო ბენზინი.

კატალიზური კრეკინგიტარდება კატალიზატორების (ჩვეულებრივ ალუმოსილიკატების) თანდასწრებით ზე ატმოსფერული წნევადა ტემპერატურა 550 - 600°C. ამავდროულად, საავიაციო ბენზინი მიიღება ნავთობის ნავთის და გაზის ნავთობის ფრაქციებისგან.

ნახშირწყალბადების გაყოფა ალუმოსილიკატების არსებობისას მიმდინარეობს იონური მექანიზმის მიხედვით და თან ახლავს იზომერიზაცია, ე.ი. გაჯერებული და უჯერი ნახშირწყალბადების ნარევის წარმოქმნა განშტოებული ნახშირბადის ჩონჩხით, მაგალითად:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

კატა., ტ||

C 16 H 34 ¾¾® CH 3 -C -C-CH 3 + CH 3 -C \u003d C - CH-CH 3

კატალიზური რეფორმირება ხორციელდება 470-540°C ტემპერატურაზე და 1-5 მპა წნევაზე Al 2 O 3-ის ბაზაზე დეპონირებული პლატინის ან პლატინა-რენიუმის კატალიზატორების გამოყენებით. ამ პირობებში ხდება პარაფინების ტრანსფორმაცია და

ნავთობის ციკლოპარაფინები არომატულ ნახშირწყალბადებამდე

კატა., t, გვ

¾¾¾¾® + 3H 2

კატა., t, გვ

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

კატალიზური პროცესები შესაძლებელს ხდის გაუმჯობესებული ხარისხის ბენზინის მიღებას მასში განშტოებული და არომატული ნახშირწყალბადების მაღალი შემცველობის გამო. ბენზინის ხარისხი ხასიათდება მისი ოქტანური რეიტინგი. რაც უფრო მეტად შეკუმშულია საწვავის და ჰაერის ნარევი დგუშებით, მით მეტია ძრავის სიმძლავრე. ამასთან, შეკუმშვა შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ გარკვეულ ზღვარამდე, რომლის ზემოთაც ხდება დეტონაცია (აფეთქება).

გაზის ნარევიიწვევს გადახურებას და ძრავის ნაადრევ ცვეთას. დეტონაციისადმი ყველაზე დაბალი წინააღმდეგობა ნორმალურ პარაფინებში. ჯაჭვის სიგრძის შემცირებით, მისი განშტოების ზრდა და ორმაგი რაოდენობა

ny კავშირები, ის იზრდება; ის განსაკუთრებით მდიდარია არომატული ნახშირწყლებით.

მშობიარობამდე. სხვადასხვა კლასის ბენზინის დეტონაციისადმი წინააღმდეგობის შესაფასებლად, ისინი შედარებულია ნარევის ანალოგიურ მაჩვენებლებთან იზოოქტანი და n-ჰეპტანი კომპონენტების განსხვავებული თანაფარდობით; ოქტანური რიცხვი უდრის იზოოქტანის პროცენტს ამ ნარევში. რაც უფრო დიდია, მით უფრო მაღალია ბენზინის ხარისხი. ოქტანური რიცხვი ასევე შეიძლება გაიზარდოს სპეციალური დარტყმის საწინააღმდეგო საშუალებების დამატებით, მაგალითად, ტეტრაეთილის ტყვია Pb(C 2 H 5) 4 , თუმცა ასეთი ბენზინი და მისი წვის პროდუქტები ტოქსიკურია.

თხევადი საწვავის გარდა, კატალიზური პროცესების დროს მიიღება ქვედა აირისებრი ნახშირწყალბადები, რომლებიც შემდეგ გამოიყენება როგორც ნედლეული ორგანული სინთეზისთვის.

ნახშირწყალბადების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყარო, რომლის მნიშვნელობა მუდმივად იზრდება - ბუნებრივი აირი. შეიცავს 98%-მდე მოცულობით მეთანს, 2-3%-ს მოცულობით. მისი უახლოესი ჰომოლოგები, აგრეთვე წყალბადის სულფიდის, აზოტის, ნახშირორჟანგის, კეთილშობილი გაზებისა და წყლის მინარევები. ნავთობის წარმოების დროს გამოთავისუფლებული აირები ( გავლის ), შეიცავს ნაკლებ მეთანს, მაგრამ უფრო მეტ მის ჰომოლოგებს.

ბუნებრივი აირი გამოიყენება როგორც საწვავი. გარდა ამისა, ინდივიდუალური გაჯერებული ნახშირწყალბადები, და სინთეზური გაზი , რომელიც შედგება ძირითადად CO და წყალბადისგან; ისინი გამოიყენება როგორც ნედლეული სხვადასხვა ორგანული სინთეზისთვის.

IN დიდი რაოდენობითდანაღმული ქვანახშირი - შავი ან რუხი-შავი ფერის არაერთგვაროვანი მყარი მასალა. ეს არის სხვადასხვა მაკრომოლეკულური ნაერთების რთული ნაზავი.

ქვანახშირი გამოიყენება როგორც მყარი საწვავი და ასევე ექვემდებარება კოქსირება მშრალი დისტილაცია ჰაერის წვდომის გარეშე 1000-1200°C ტემპერატურაზე. ამ პროცესის შედეგად იქმნება: კოკა , რომელიც არის წვრილად დაყოფილი გრაფიტი და გამოიყენება მეტალურგიაში, როგორც შემცირების საშუალება; ქვანახშირის ტარი , რომელიც ექვემდებარება დისტილაციას და მიიღება არომატული ნახშირწყალბადები (ბენზოლი, ტოლუოლი, ქსილენი, ფენოლი და სხვ.) და მოედანი , გადახურვის გადახურვის მომზადებაზე გადასვლა; ამიაკის წყალი და კოქსის ღუმელის გაზი შეიცავს დაახლოებით 60% წყალბადს და 25% მეთანს.

ამრიგად, ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები უზრუნველყოფენ

ქიმიური მრეწველობამრავალფეროვანი და შედარებით იაფი ნედლეული ორგანული სინთეზისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის მრავალი ორგანული ნაერთის მიღებას, რომლებიც ბუნებაში არ არის ნაპოვნი, მაგრამ აუცილებელია ადამიანისთვის.

ძირითადი ორგანული და ნავთობქიმიური სინთეზისთვის ბუნებრივი ნედლეულის გამოყენების ზოგადი სქემა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად.

Arenas Syngas Acetylene AlkenesAlkanes

ძირითადი ორგანული და ნავთობქიმიური სინთეზი

აკონტროლეთ ამოცანები.

1222. რა განსხვავებაა ნავთობის პირველად გადამუშავებასა და გადამუშავება?

1223. რა ნაერთები განაპირობებს ბენზინის მაღალ ხარისხს?

1224. შემოგვთავაზეთ მეთოდი, რომელიც საშუალებას იძლევა, ნავთობიდან დაწყებული, მიიღოთ ეთილის სპირტი.

გაკვეთილის მიზნები:

ტრენინგი:

• მოსწავლეთა შემეცნებითი აქტივობის განვითარება.
• გააცნოს მოსწავლეებს ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები: ნავთობი, ბუნებრივი აირი, ქვანახშირი, მათი შემადგენლობა და დამუშავების მეთოდები.
• ამ რესურსების ძირითადი საბადოების შესწავლა მსოფლიო მასშტაბით და რუსეთში.
• აჩვენეთ მათი მნიშვნელობა ეროვნულ ეკონომიკაში.
• განიხილეთ გარემოს დაცვის საკითხები.

საგანმანათლებლო:

• თემის შესწავლისადმი ინტერესის ამაღლება, სიტყვის კულტურის დანერგვა ქიმიის გაკვეთილებზე.

განვითარება:

• განუვითარდეთ ყურადღება, დაკვირვება, მოსმენისა და დასკვნების გამოტანის უნარი.

პედაგოგიური მეთოდები და ტექნიკა:

• აღქმის მიდგომა.
• გნოსტიკური მიდგომა.
• კიბერნეტიკური მიდგომა.

აღჭურვილობა:ინტერაქტიული დაფა, მულტიმედია, MarSTU-ს ელექტრონული სახელმძღვანელოები, ინტერნეტი, კრებულები „ნავთობი და მისი გადამუშავების ძირითადი პროდუქტები“, „ქვანახშირი და მისი გადამუშავების ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტები“.

გაკვეთილების დროს

I. საორგანიზაციო მომენტი.

ვაცნობ ამ გაკვეთილის მიზანს და ამოცანებს.

II. Მთავარი ნაწილი.

ნახშირწყალბადების ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყაროებია: ნავთობი, ქვანახშირი, ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული ნავთობის აირები.

ზეთი -" შავი ოქრო” (ვაცნობ მოსწავლეებს ნავთობის წარმოშობას, ძირითად მარაგებს, წარმოებას, ზეთის შემადგენლობას, ფიზიკურ თვისებებს, რაფინირებულ პროდუქტებს).

გასწორების პროცესში ზეთი იყოფა შემდეგ ფრაქციებად:

ვაჩვენებ წილადების ნიმუშებს კოლექციიდან (დემონსტრაციას ახლავს განმარტება).

• ფრაქციული აირები- დაბალმოლეკულური წონის ნახშირწყალბადების, ძირითადად პროპანისა და ბუტანის ნარევი, 40 °C-მდე დუღილით,
• ბენზინის ფრაქცია (ბენზინი)- HC კომპოზიცია C 5 H 12 - C 11 H 24 (bp ​​t 40-200 ° C, ამ ფრაქციის უფრო თხელი გამოყოფით, გაზის ზეთი(ნავთობის ეთერი, 40 - 70°C) და ბენზინი(70 - 120°С),
• ნაფთა ფრაქცია- HC შემადგენლობა C 8 H 18-დან C 14 H 30-მდე (bp t 150 - 250 ° C),
• ნავთის ფრაქცია- HC შემადგენლობა C 12 H 26-დან C 18 H 38-მდე (bp t 180 - 300 ° C),
• Დიზელის საწვავი- HC შემადგენლობა C 13 H 28-დან C 19 H 36-მდე (bp t 200 - 350 ° C)

ნავთობის გადამუშავების ნარჩენები - მაზუთი- შეიცავს ნახშირწყალბადებს ნახშირბადის ატომების რაოდენობა 18-დან 50-მდე. მიიღება დისტილაცია შემცირებული წნევის ქვეშ მაზუთისგან. მზის ზეთი(S 18 H 28 - S 25 H 52), საპოხი ზეთები(S 28 H 58 - S 38 H 78), ბენზინიდა პარაფინი- მყარი ნახშირწყალბადების წვადი ნარევები. საწვავის ზეთის დისტილაციის მყარი ნარჩენები - tarდა მისი გადამუშავების პროდუქტები - ბიტუმიდა ასფალტიგამოიყენება საგზაო ზედაპირის დასამზადებლად.

ნავთობის რექტიფიკაციის შედეგად მიღებული პროდუქტები ექვემდებარება ქიმიურ დამუშავებას. ერთ-ერთი მათგანია ბზარი.

კრეკინგი არის ნავთობპროდუქტების თერმული დაშლა, რაც იწვევს ნახშირწყალბადების წარმოქმნას მოლეკულაში ნახშირბადის ატომების უფრო მცირე რაოდენობით. (ვიყენებ MarSTU ელექტრონულ სახელმძღვანელოს, რომელიც მოგვითხრობს გატეხვის ტიპებზე).

მოსწავლეები ერთმანეთს ადარებენ თერმული და კატალიზური კრეკინგი. (სლაიდი ნომერი 16)

თერმული კრეკინგი.

ნახშირწყალბადების მოლეკულების გაყოფა უფრო მეტად მიმდინარეობს მაღალი ტემპერატურა(470-5500 C). პროცესი ნელა მიმდინარეობს, წარმოიქმნება ნახშირწყალბადები ნახშირბადის ატომების დაუტოტვილი ჯაჭვით. თერმული კრეკინგის შედეგად მიღებულ ბენზინში, გაჯერებულ ნახშირწყალბადებთან ერთად, ბევრია უჯერი ნახშირწყალბადები. აქედან გამომდინარე, ამ ბენზინს აქვს უფრო დიდი წინააღმდეგობა, ვიდრე პირდაპირი ბენზინი. თერმოკრეკინგი ბენზინი შეიცავს ბევრ უჯერი ნახშირწყალბადს, რომელიც ადვილად იჟანგება და პოლიმერიზდება. ამიტომ, ეს ბენზინი ნაკლებად სტაბილურია შენახვის დროს. როდესაც ის იწვის, ძრავის სხვადასხვა ნაწილი შეიძლება დაიბლოკოს.

კატალიზური კრეკინგი.

ნახშირწყალბადების მოლეკულების გაყოფა მიმდინარეობს კატალიზატორების თანდასწრებით და დაბალ ტემპერატურაზე (450-5000 C). ყურადღება გამახვილებულია ბენზინზე. ის ცდილობს მეტი და დარწმუნებული იყოს საუკეთესო ხარისხი. კატალიზური ბზარი გაჩნდა სწორედ ნავთობპროდუქტების ხანგრძლივი, ჯიუტი ბრძოლის შედეგად ბენზინის ხარისხის გასაუმჯობესებლად. თერმულ კრეკინგთან შედარებით პროცესი გაცილებით სწრაფად მიმდინარეობს, ამ შემთხვევაში ხდება არა მხოლოდ ნახშირწყალბადების მოლეკულების გაყოფა, არამედ მათი იზომერიზაცია, ე.ი. წარმოიქმნება ნახშირწყალბადები ნახშირბადის ატომების განშტოებული ჯაჭვით. თერმულად დაბზარულ ბენზინთან შედარებით, კატალიზურ დაბზარულ ბენზინს აქვს კიდევ უფრო დიდი დარტყმის წინააღმდეგობა.

Ქვანახშირი. (ვაცნობ მოსწავლეებს ქვანახშირის წარმოშობას, ძირითად მარაგებს, სამთო მოპოვებას, ფიზიკურ თვისებებს, გადამუშავებულ პროდუქტებს).

წარმოშობა: (ვიყენებ ელექტრონულ სახელმძღვანელოს MarGTU, სადაც საუბრობენ ნახშირის წარმოშობაზე).

ძირითადი აქციები: (სლაიდი ნომერი 18)რუკაზე მე ვაჩვენებ სტუდენტებს წარმოების თვალსაზრისით რუსეთში ყველაზე დიდ ქვანახშირის საბადოებს - ეს არის ტუნგუსკას, კუზნეცკის და პეჩორის აუზები.

მაინინგი:(ვიყენებ MarGTU ელექტრონულ სახელმძღვანელოს, სადაც ნახშირის მოპოვებაზე საუბრობენ).

• კოქსის ღუმელის გაზი- რომელიც მოიცავს H 2, CH 4, CO, CO 2, მინარევები NH 3, N 2 და სხვა გაზებს,
• ქვანახშირის ტარი- შეიცავს რამდენიმე ასეულ სხვადასხვა ორგანულ ნივთიერებას, მათ შორის ბენზოლს და მის ჰომოლოგებს, ფენოლს და არომატულ სპირტებს, ნაფტალინს და სხვადასხვა ჰეტეროციკლურ ნაერთებს,
• ნადსმოლნაია,ან ამიაკის წყალი- შეიცავს გახსნილ ამიაკს, ასევე ფენოლს, წყალბადის სულფიდს და სხვა ნივთიერებებს,
• კოკა- მყარი კოქსის ნარჩენი, თითქმის სუფთა ნახშირბადი.

ბუნებრივი და ნავთობთან დაკავშირებული აირები. (ვაცნობ მოსწავლეებს ძირითად რეზერვებს, წარმოებას, შემადგენლობას, გადამუშავებულ პროდუქტებს).

III. განზოგადება.

გაკვეთილის განზოგადების ნაწილში, Turning Point პროგრამის გამოყენებით გავაკეთე ტესტი. სტუდენტები შეიარაღებულები იყვნენ პულტით. როდესაც შეკითხვა გამოჩნდება ეკრანზე, შესაბამისი ღილაკის დაჭერით ირჩევენ სწორ პასუხს.

1. ბუნებრივი აირის ძირითადი კომპონენტებია:

• ეთანი;
• პროპანი;
• მეთანი;
• ბუტანი.

2. რომელი ნავთობის დისტილაციური ფრაქცია შეიცავს 4-დან 9 ნახშირბადის ატომს მოლეკულაში?

• ნაფტა;
• გაზის ზეთი;
• ბენზინი;
• ნავთი.

3. რას ნიშნავს მძიმე ზეთის კრეკინგი?

• მეთანის მიღება;
• ბენზინის ფრაქციების მიღება მაღალი დეტონაციის წინააღმდეგობით;
• სინთეზური აირის მიღება;
• წყალბადის მიღება.

4. რომელი პროცესი არ ვრცელდება ნავთობის გადამუშავებაზე?

• კოკინგი;
• ფრაქციული დისტილაცია;
• კატალიზური კრეკინგი;
• თერმული კრეკინგი.

5. ჩამოთვლილთაგან რომელი მოვლენაა ყველაზე საშიში წყლის ეკოსისტემებისთვის?

• ნავთობსადენის დაჭიმვის დარღვევა;
• ნავთობის დაღვრა ტანკერის ავარიის შედეგად;
• ხმელეთზე ნავთობის ღრმა მოპოვებისას ტექნოლოგიების დარღვევა;
• ნახშირის ტრანსპორტირება საზღვაო გზით.

6. მეთანის წარმომქმნელი ბუნებრივი აირისგან მიიღეთ:

• სინთეზური გაზი;
• ეთილენი;
• აცეტილენი;
• ბუტადიენი.

7. რა თვისებები განასხვავებს კატალიზურ დაბზარულ ბენზინს პირდაპირი ბენზინისაგან?

• ალკენების არსებობა;
• ალკინების არსებობა;
• ნახშირწყალბადების არსებობა ნახშირბადის ატომების განშტოებული ჯაჭვით;
• მაღალი დეტონაციის წინააღმდეგობა.

ტესტის შედეგი დაუყოვნებლივ ჩანს ეკრანზე.

Საშინაო დავალება:§ 10, სავარჯიშო 1 - 8

ლიტერატურა:

1. L.Yu.Alikberova "გასართობი ქიმია" - M.: "AST-Press", 1999 წ.
2. O.S.Gabrielyan, I.G.Ostroumov " სამაგიდო წიგნიქიმიის მასწავლებელი კლასი 10. – მ.: „ბლიკი და კ“, 2001 წ.
3. O.S.Gabrielyan, F.N.Maskaev, S.Yu.Ponomarev, V.I.Terenin "ქიმია 10 კლასი".