ЛИСТУВАННЯ З ЧИТАЧЕМ
захист реферату
Див. Також № 41/2004
Мета. Узагальнити знання про природні джерела органічних сполук і їх переробці; показати успіхи і перспективи розвитку нафтохімії і коксохімії, їх роль в технічному прогресі країни; поглибити знання з курсу економічної географії про газову галузь промисловості, сучасні напрямки переробки газу, сировинної та енергетичної проблеми; розвивати самостійність в роботі з підручником, довідковою і науково-популярною літературою.
ПЛАН
Природні джерела вуглеводнів. Природний газ. Попутні нафтові гази. Нафта і нафтопродукти, їх застосування. Термічний і каталітичний крекінг. Коксохімічне виробництво і проблема отримання рідкого палива. З історії розвитку ВАТ «Роснефть - Кноса». Виробничі потужності заводу. Продукція, що випускається. Зв'язок з хімлабораторією. Охорона навколишнього середовища на заводі. Плани заводу на майбутнє.
До Великої Вітчизняної війни промислові запаси природного газу були відомі на Прикарпатті, на Кавказі, в Заволжя і на Півночі (Комі АРСР). Вивчення запасів природного газу було зв'язано тільки з розвідкою нафти. Промислові запаси природного газу в 1940 р становили 15 млрд м3. Потім родовища газу були виявлені на Північному Кавказі, в Закавказзі, на Україні, в Поволжі, Середній Азії, Західному Сибіру і на Далекому Сході. на
1 січня 1976 р розвідані запаси природного газу складали 25,8 трлн м3, з них в європейській частині СРСР - 4,2 трлн м3 (16,3%), на Сході - 21,6 трлн м3 (83,7%), в тому числі
18,2 трлн м3 (70,5%) - в Сибіру і на Далекому Сході, 3,4 трлн м3 (13,2%) - в Середній Азії і в Казахстані. На 1 січня 1980 р потенційні запаси природного газу складали 80-85 трлн м3, розвідані - 34,3 трлн м3. Причому запаси збільшилися головним чином завдяки відкриттю родовищ у східній частині країни - розвідані запаси там були на рівні близько
30,1 трлн м3, що становило 87,8% від загальносоюзних.
На сьогоднішній день Росія володіє 35% від світових запасів природного газу, що складає більше 48 трлн м3. Основні райони залягання природного газу по Росії і країнам СНД (родовища):
• Західно-сибірська нафтогазоносна провінція:
Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже, Надимське, Тазовское - Ямало-Ненецький АО;
Похромское, Ігрімское - Березовська газоносних область;
Мельджінское, Лугінецкое, Усть-Сільгінское - Васюганська газоносная область.
• Волго-Уральська нафтогазоносна провінція:
найбільш значне - Вуктилское, в Тимано-Печорської нафтогазоносної області.
• Середня Азія і Казахстан:
найбільш значне в Середній Азії - Газлинское, у Ферганській долині;
Кизилкумское, Байрам-Алійское, Дарвазінское, Ачакское, Шатликське.
• Північний Кавказ і Закавказзя:
Карадаг, Дуванна - Азербайджан;
Дагестанські Вогні - Дагестан;
Північно-Ставропольське, Пелачиадинское - Ставропольський край;
Ленінградське, Майкопское, Старо-Мінське, Березанське - Краснодарський край.
Також родовища природного газу відомі на Україні, Сахаліні і Далекому Сході.
За запасами природного газу виділяється Західна Сибір (Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже). Промислові запаси тут досягають 14 трлн м3. Особливо важливого значення зараз набувають Ямальские газоконденсатні родовища (Бованенковское, Крузенштернское, Харасавейское і ін.). На їх основі йде здійснення проекту «Ямал - Європа».
Видобуток природного газу відрізняється високою концентрацією й орієнтований на райони з найбільш великими і вигідними по експлуатації родовищами. Тільки п'ять родовищ - Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже й Оренбурзьке - містять 1/2 усіх промислових запасів Росії. Запаси Ведмежого оцінюються в 1,5 трлн м3, а Уренгойського - у 5 трлн м3.
Наступна особливість полягає в динамічності розміщення місць видобутку природного газу, що пояснюється швидким розширенням меж виявлених ресурсів, а також порівняною легкістю і дешевиною залучення їх у розробку. За короткий термін головні центри з видобутку природного газу перемістилися з Поволжя на Україну, Північний Кавказ. Подальші територіальні зрушення викликані освоєнням родовищ Західного Сибіру, Середньої Азії, Уралу і Півночі.
Після розпаду СРСР в Росії відбувалося падіння обсягу видобутку природного газу. Спад спостерігався в основному в Північному економічному районі (8 млрд м3 в 1990 р і 4 млрд м3 в 1994 р), на Уралі (43 млрд м3 та 35 млрд м3), в Західно-Сибірському економічному районі (576 і
555 млрд м3) і в Північно-Кавказькому (6 і 4 млрд м3). Видобуток природного газу залишалася на колишньому рівні в Поволзькому (6 млрд м3) і в Далекосхідному економічних районах.
Наприкінці 1994 р спостерігалася тенденція до зростання рівня видобутку.
З республік колишнього СРСР Російська Федерація дає найбільше газу, на другому місці - Туркменія (більш 1/10), далі йдуть Узбекистан і Україна.
Особливого значення набуває видобуток природного газу на шельфі Світового океану. У 1987 р на морських родовищах було добуто 12,2 млрд м3, або близько 2% газу, добутого в країні. Видобуток попутного газу в тому ж році склала 41,9 млрд м3. Для багатьох районів одним з резервів газоподібного палива служить газифікація вугілля і сланців. Підземна газифікація вугілля здійснюється в Донбасі (Лисичанськ), Кузбасі (Киселевск) і Підмосковному басейні (Тула).
Природний газ був і залишається важливим продуктом експорту в російській зовнішній торгівлі.
Основні центри переробки природного газу розташовані на Уралі (Оренбург, Шкапово, Альмет'євськ), в Західному Сибіру (Нижньовартовськ, Сургут), в Поволжі (Саратов), на Північному Кавказі (Грозний) і в інших газоносних провінціях. Можна відзначити, що комбінати газопереробки тяжіють до джерел сировини - родовищам і великим газопроводам.
Найважливіше використання природного газу - в якості палива. Останнім часом йде тенденція до збільшення частки природного газу в паливному балансі країни.
Найбільш цінується природний газ з високим вмістом метану - це ставропольський (97,8% СН4), саратовський (93,4%), уренгойський (95,16%).
Запаси природного газу на нашій планеті дуже великі (приблизно 1015 м3). У нас в Росії відомо більше 200 родовищ, вони знаходяться в Західному Сибіру, в Волго-Уральському басейні, на Північному Кавказі. За запасами природного газу перше місце в світі належить Росії.
Природний газ є найціннішим видом палива. При згорянні газу виділяється багато теплоти, тому він служить енергетично ефективним і дешевим паливом в котельних установках, доменних, мартенівських і скловарних печах. Використання на виробництві природного газу дає можливість значно підвищити продуктивність праці.
Природний газ - джерело сировини для хімічної галузі промисловості: отримання ацетилену, етилену, водню, сажі, різних пластмас, оцтової кислоти, барвників, медикаментів та інших продуктів.
Попутний нафтовий газ - це газ, який існує разом з нафтою, він розчинений в нафті і знаходиться над нею, утворюючи «газову шапку», під тиском. На виході зі свердловини тиск падає, і попутний газ відділяється від нафти. Цей газ в минулі часи не використовувався, а просто спалювався. В даний час його вловлюють і використовують як паливо і цінна хімічна сировина. Можливості використання попутних газів навіть ширше, ніж природного газу, тому що склад їх багатшими. У попутних газах міститься менше метану, ніж в природному газі, але в них значно більше гомологів метану. Щоб використовувати попутний газ більш раціонально, його поділяють на суміші більш вузького складу. Після поділу отримують газовий бензин, пропан і бутан, сухий газ. Витягають і індивідуальні вуглеводні - етан, пропан, бутан та інші. Дегидрированием їх отримують ненасичені вуглеводні - етилен, пропилен, бутилен і ін.
Нафта - це масляниста рідина з різким запахом. Вона зустрічається в багатьох місцях земної кулі, просочуючи пористі гірські породи на різній глибині.
На думку більшості вчених, нафта являє собою геохимически змінені залишки колись населяли земну кулю рослин і тварин. Ця теорія органічного походження нафти підкріплюється тим, що в нафті містяться деякі азотисті речовини - продукти розпаду речовин, присутніх в тканинах рослин. Є й теорії про неорганічний походження нафти: освіті її в результаті дії води в товщах земної кулі на розпечені карбіди металів (з'єднання металів з вуглецем) з подальшою зміною виходять вуглеводнів під впливом високої температури, високого тиску, впливу металів, повітря, водню та ін.
При видобутку з нафтоносних пластів, що залягають в земній корі іноді на глибині декількох кілометрів, нафта або виходить на поверхню під тиском перебувають на ньому газів, або викачується насосами.
Нафтова галузь промисловості сьогодні - це великий народногосподарський комплекс, який живе і розвивається за своїми законами. Що значить нафту сьогодні для народного господарства країни? Нафта - це сировина для нафтохімії у виробництві синтетичного каучуку, спиртів, поліетилену, поліпропілену, широкої гами різних пластмас і готових виробів з них, штучних тканин; джерело для вироблення моторних палив (бензину, гасу, дизельного і реактивних палив), мастильних матеріалів, а також котельно-пічного палива (мазут), будівельних матеріалів (бітуми, гудрон, асфальт); сировина для одержання ряду білкових препаратів, які використовуються в якості добавок для годування худоби для стимуляції його росту.
Нафта - наше національне багатство, джерело могутності країни, фундамент її економіки. Нафтовий комплекс Росії включає 148 тис. Нафтових свердловин, 48,3 тис. Км магістральних нафтопроводів, 28 нафтопереробних заводів загальною потужністю понад 300 млн т / рік нафти, а також велика кількість інших виробничих об'єктів.
На підприємствах нафтової галузі промисловості і обслуговуючих її галузей зайнято близько 900 тис. Працівників, в тому числі в сфері науки і наукового обслуговування - близько 20 тис. Чоловік.
За останні десятиліття в структурі паливної галузі промисловості відбулися докорінні зміни, пов'язані зі зменшенням частки вугільної галузі промисловості і зростанням галузей з видобутку і переробці нафти і газу. Якщо в 1940 р вони становили 20,5%, то в 1984 р - 75,3% від сумарного видобутку мінерального палива. Тепер на перший план висувається природний газ і вугілля відкритого видобутку. Споживання нафти для енергетичних цілей буде скорочено, навпаки, розшириться її використання в якості хімічної сировини. В даний час в структурі паливно-енергетичного балансу на нафту і газ припадає 74%, при цьому частка нафти скорочується, а частка газу зростає і становить приблизно 41%. Частка вугілля 20%, решта 6% припадають на електроенергію.
Переробку нафти вперше почали брати Дубінін на Кавказі. Первинна переробка нафти полягає в її перегонці. Перегонку виробляють на нафтопереробних заводах після відділення нафтових газів.
З нафти виробляють
реактивне паливо
З нафти виділяють різноманітні продукти, що мають велике практичне значення. Спочатку з неї видаляють розчинені газоподібні вуглеводні (переважно метан). Після відгону летючих вуглеводнів нафту нагрівають. Першими переходять у пароподібний стан і отгоняются вуглеводні з невеликим числом атомів вуглецю в молекулі, що мають відносно низьку температуру кипіння. З підвищенням температури суміші переганяються вуглеводні з більш високою температурою кипіння. Таким чином можна зібрати окремі суміші (фракції) нафти. Найчастіше при такій перегонці отримують чотири летючі фракції, які потім піддаються подальшому поділу.
Основні фракції нафти наступні.
• Газолінова фракція, що збирається від 40 до 200 ° С, містить вуглеводні від С5Н12 до С11Н24. При подальшій перегонці виділеної фракції одержують газолін (t кип = 40-70 ° С), бензин
(T кип = 70-120 ° С) - авіаційний, автомобільний і т.д.
• Лигроиновая фракція, в межах від 150 до 250 ° С, містить вуглеводні від С8Н18 до С14Н30. Лігроїн застосовується як пальне для тракторів. Великі кількості лигроина переробляють в бензин.
• Гасова фракція включає вуглеводні від С12Н26 до С18Н38 з температурою кипіння від 180 до 300 ° С. Гас після очищення використовується як пальне для тракторів, реактивних літаків і ракет.
• газойльових фракція (t кип> 275 ° С), по-іншому називається дизельним паливом.
• Залишок після перегонки нафти - мазут - містить вуглеводні з великим числом атомів вуглецю (до багатьох десятків) в молекулі. Мазут також розділяють на фракції перегонкою під зменшеним тиском, щоб уникнути розкладання. В результаті отримують соляровим масла (дизельне паливо), мастила (автотракторні, авіаційні, індустріальні та ін.), Вазелін (технічний вазелін застосовується для змащення металевих виробів з метою запобігання їх від корозії, очищений вазелін використовується як основа для косметичних засобів і в медицині ). З деяких сортів нафти отримують парафін (для виробництва сірників, свічок і ін.). Після відгону летючих компонентів з мазуту залишається гудрон. Його широко застосовують в дорожньому будівництві. Крім переробки на мастила мазут також використовують в якості рідкого палива в котельних установках. Бензину, одержуваного при перегонці нафти, не вистачає для покриття всіх потреб. У кращому випадку з нафти вдається отримати до 20% бензину, решта - висококиплячі продукти. У зв'язку з цим перед хімією постало завдання знайти способи отримання бензину в великій кількості. Зручний шлях був знайдений за допомогою створеної А.М.Бутлеров теорії будови органічних сполук. Висококиплячі продукти розгону нафти непридатні для вживання в якості моторного палива. Їх висока температура кипіння обумовлена тим, що молекули таких вуглеводнів є занадто довгі ланцюги. Якщо розщепити великі молекули, що містять до 18 вуглецевих атомів, виходять низкокипящие продукти типу бензину. Цим шляхом пішов російський інженер В.Г.Шухов, який в 1891 р розробив метод розщеплення складних вуглеводнів, названий згодом крекингом (що означає розщеплення).
При крекінгу нафту або залишається після первинної розгону мазут піддають сильному нагріванню (до 600 ° С) без доступу повітря. У цих умовах відбувається розрив довгих вуглецевих ланцюгів і утворюються молекули з меншим числом атомів вуглецю; в результаті отримують низкокипящие моторне паливо (бензин) та інші цінні продукти.
Докорінно удосконаленням крекінгу стало впровадження в практику процесу каталітичного крекінгу. Цей процес був вперше здійснений в 1918 р Н.Д.Зелинский. Каталітичний крекінг дозволив отримувати в великих масштабах авіаційний бензин. На установках каталітичного крекінгу при температурі 450 ° С під дією каталізаторів відбувається розщеплення довгих вуглецевих ланцюгів.
Основним способом переробки нафтових фракцій є різні види крекінгу. Вперше (1871-1878) крекінг нафти був здійснений в лабораторному і напівпромисловому масштабі співробітником Петербурзького технологічного інституту А.А.Летнім. Перший патент на установку для крекінгу заявлений Шуховим в 1891 р У промисловості крекінг набув поширення з 1920-х рр.
Крекінг - це термічний розклад вуглеводнів та інших складових частин нафти. Чим вище температура, тим більше швидкість крекінгу і більше вихід газів і ароматичних вуглеводнів.
Крекінг нафтових фракцій крім рідких продуктів дає першочергово важлива сировина - гази, що містять ненасичені вуглеводні (олефіни).
Розрізняють такі основні види крекінгу:
рідиннофазної (20-60 атм, 430-550 ° С), дає неграничний і насичений бензини, вихід бензину близько 50%, газів 10%;
Парофазний (звичайне або знижений тиск, 600 ° С), дає неграничними-ароматичний бензин, вихід менше, ніж при Рідкофазний крекінгу, утворюється велика кількість газів;
піроліз нафти (звичайне або знижений тиск, 650-700 ° С), дає суміш ароматичних вуглеводнів (піробензол), вихід близько 15%, більше половини сировини перетворюється в гази;
деструктивне гідрування (тиск водню 200-250 атм, 300-400 ° С в присутності каталізаторів - заліза, нікелю, вольфраму та ін.), дає граничний бензин з виходом до 90%;
каталітичний крекінг (300-500 ° С в присутності каталізаторів - AlCl3, алюмосилікатів, МоS3, Сr2О3 і ін.), дає газоподібні продукти і високосортних бензин з переважанням ароматичних і граничних вуглеводнів изостроения.
У техніці велику роль грає так званий каталітичний риформінг - перетворення низькосортних бензинів в високосортні високооктанові бензини або ароматичні вуглеводні.
Основними реакціями при крекінгу є реакції розщеплення вуглеводневих ланцюгів, ізомеризації і циклізації. Величезну роль в цих процесах відіграють вільні вуглеводневі радикали.
Запаси кам'яного вугілля в природі значний перевіщують запаси нефти. Тому кам'яне вугілля - найважливіший вид сировини для хімічної галузі промисловості.
В даний час в промисловості використовується кілька шляхів переробки кам'яного вугілля: суха перегонка (коксування, напівкоксування), гідрування, неповне згоряння, отримання карбіду кальцію.
Суха перегонка вугілля використовується для отримання коксу в металургії або побутового газу. При коксуванні вугілля отримують кокс, кам'яновугільну смолу, надсмольная воду і гази коксування.
Кам'яновугільна смола містить найрізноманітніші ароматичні та інші органічні сполуки. Разгонкой при нормальному тиску її поділяють на кілька фракцій. З кам'яновугільної смоли отримують ароматичні вуглеводні, феноли та ін.
Гази коксування містять переважно метан, етилен, водень і оксид вуглецю (II). Частково їх спалюють, частково переробляють.
Гідрування вугілля здійснюють при 400-600 ° С під тиском водню до 250 атм у присутності каталізатора - оксидів заліза. При цьому виходить рідка суміш вуглеводнів, які зазвичай піддають гидрированию на нікелі або інших каталізаторах. Гідрований можна низькосортні буре вугілля.
Карбід кальцію СаС2 отримують з вугілля (коксу, антрациту) і вапна. Надалі його перетворюють в ацетилен, який використовується в хімічній галузі промисловості всіх країн у все зростаючих масштабах.
Історія розвитку заводу тісно пов'язана з нафтогазовою галуззю промисловості Кубані.
Початок видобутку нафти в нашій країні сягає в далеке минуле. Ще в X ст. Азербайджан торгував нафтою з різними країнами. На Кубані промислова розробка нафти почалася в 1864 р в Майкопском районі. На прохання начальника Кубанської області генерала Кармаліной Д. І. Менделєєв в 1880 р дав висновок про нефтеносности Кубані: «Тут нафти треба чекати багато, тут вона розташована по довгій прямій лінії, паралельної хребту і йде близько передгір'їв, приблизно у напрямку від Кудако на Ільський ».
У роки перших п'ятирічок були зроблені великі пошукові роботи і розпочато промисловий видобуток нафти. Попутний нафтовий газ частково використовувався як побутове паливо в робочих селищах, а велика частина цього цінного продукту спалювалась на факелах. Щоб покінчити з марнотратством природних багатств, Міністерство нафтової промисловості СРСР в 1952 р прийняло рішення побудувати в селищі Афіпський газобензиновий завод.
Протягом 1963 року був підписаний акт введення в експлуатацію першої черги Афіпський газобензинових заводу.
На початку 1964 почалася переробка газоконденсату Краснодарського краю з отриманням бензину А-66 і дизельного палива. Сировиною служив газ Канівського, Березанського, Ленінградського, Майкопського і інших великих родовищ. Удосконалюючи виробництво, колектив заводу освоїв випуск авіаційного бензину Б-70 і автобензину А-72.
У серпні 1970 р введено в дію дві нові технологічні установки з переробки газоконденсату з отриманням ароматики (бензолу, толуолу, ксилолу): установка вторинної перегонки і установка каталітичного риформінгу. Одночасно були побудовані очисні споруди з біологічним очищенням стічних вод і товарно-сировинна база заводу.
У 1975 р стала до ладу установка з виробництва ксилолов, а в 1978 р - установка деметилирования толуолу імпортного виконання. Завод став одним з провідних в Міннафтопрому з вироблення ароматичних вуглеводнів для хімічної галузі промисловості.
З метою вдосконалення структури управління підприємства і організації виробничих підрозділів в січні 1980 року створено виробниче об'єднання «Краснодарнефтеоргсінтез». До об'єднання увійшли три заводи: Краснодарська майданчик (діє з серпня 1922 г.), Туапсинський нафтопереробний завод (діє з 1929 р) і Афіпський нафтопереробний завод (діє з грудня 1963 г.).
У грудні 1993 р відбулася реорганізація підприємства, а в травні 1994 р АТВТ «Краснодарнефтеоргсінтез» було перейменовано у ВАТ «Роснефть - Краснодарнефтеоргсінтез».
Стаття підготовлена за підтримки компанії ТОВ «Мет С». Якщо вам потрібно позбутися від чавунної ванни, раковини або іншого металевого непотребу, то оптимальним рішенням стане звернутися в компанію «Мет С». На сайті, розташованому за адресою "www.Metalloloms.Ru", ви зможете, не відходячи від екрану монітора, замовити демонтаж і вивіз металобрухту , За вигідною ціною. У компанії «Мет С» працюють тільки висококваліфіковані фахівці великим стажем роботи.
Далі буде