Turinys
1.Nafta……………………………………….
2.Akmens anglis………………………….
3.Gamtinės dujos…………………………
Nafta- žemės plutoje susidaręs aliejaus konsistencijos, degus, savito kvapo skystis. Sudėtingas įvairių angliavandenilių, deguonies, sieros ir azoto junginių mišinys. Didžiausią dalį sudaro skysti sotieji angliavandeniliai, arba parafinai (nuo C5H12 iki C15H32), cikliniai ir aromatiniai angliavandeniliai, kuriuose būna ištirpusių dujinių ir kietų angliavandenilių. Gausūs naftos dariniai sudaro naftos produktus.
Naftos perdirbimo būdai- perdirbimas būna pirminis ir antrinis. Pirminis perdirbimas yra dviejų etapų distiliacija rektifikacijos kolonose, antrinis- krekingas ir riformingas. Prieš perdirbimą pašalinama druska, vanduo, ji stabilizuojama. Druskos pašalinamos vandeniu: jis ištirpina naftoje esančias druskas ir sudaro emulsiją. Iš emulsijos vanduo šalinamas taip: pridedama deemulsiklių, kaitinama iki 100-140 0C ir el. dehidratoriuje veikiama el. lauku; emulsija suyra ir nuo produktų atsiskiria vanduo. Stabilizuojama, nudistiliuojant propano ir butano, kartais ir pentano frakcijas. Distiliuojama 2 rektifikacijos kolonose; 1kolonoje- atmosferos slėgyje, 2kolonoje- vakuume. Iš pradžių įkaitinama vamzdinėje krosnyje iki 300-350 0C ir distiliuojama rektifikacijos kolonoje. Kolonos viršuje susirenka benzinas, ligroinas, žibalas ir gazolis, apačioje-mazutas. Mazutas pakaitinamas kitoje vamzdinėje krosnyje iki 400-420 0C ir distiliuojamas antroje rektifikacijos kolonoje: išsiskiria alyvos, lieka gudronas. Antriniu ir jos produktų perdirbimu gaunami nesotieji ir aromatiniai angliavandeniliai. Ir gaminant benzinus, svarbiausi iš cheminių yra krekingas.
Krekingas naudojamas benzino kiekiui padidinti. Jo esmė yra tokia. Veikiant aukštai temperatūrai T, slėgiui P ir katalizatoriams K sunkesnieji angliavandeniliai suskaidomi į lengvesniuosius:
C2nH4n+2 CnH2n+2 + CnH2n
alkanas alkanas alkenas
Krekingas būna katalitinis ir termininis. Dabar daugiausia naudojamas katalitinis krekingas. Katalizatoriai pagreitina reakcijas, pagerina produktų kokybę, procesas gali vykti esant žemesnei temperatūrai ir mažesniam slėgiui. Benzino kiekis ir kokybė priklauso nuo žaliavos, temperatūros, slėgio, katalizatorių ir kitų faktorių. Žaliava krekinguo yra mazutas. Padidėjus dyzeliniųdegalų paklausai, alkanai ir cikloalkanai, kurių virimo temperatūra yra aukštesnė kaip 190 0C. Alkanai skaidydamiesi padidina benzino išeigą, o cikloalkanai, virsdami arenais, pagerina jo kokybę. Arenai, esantys žaliavoje, pasižymi stabilumu, taigi krekingo metu lieka nepakitęs. Reakcijoje susidarę alkanai jungiasi tarp savęs sudarydami izoalkanus ir arenus arba, prisijungę vandenilį, tampa sočiaisiais angliavandeniliais. Krekingas sparčiau vyksta aukštesnėje temperatūroje, tačiau tada susidaro daugiau nesočiųjų angliavandenilių. Slėgis sumažina nesočiųjų ir dujinių angliavandenilių kiekį, nes tokiomis sąlygomis jie lengviau jungiasi vieni su kitais arba prisijungia vandenilį. Katalitinis krekingas atliekamas esant 470-530 0C temperatūrai ir 0,13-0,28 MPa slėgiui. Katalizatoriais naudojami kristaliniai aliuminio silikatai- ceolitai.
Riformingo paskirtis- padidinti benzino atsparumą detonacijai. Jo esmę sudaro tai, kad vieni angliavandeniliai, veikiant temperatūrai, slėgiui ir katalizatoriams, yra paverčiami kitais angliavandeniliais. Norint padidint benzino atsparumą detonacijai, reikia padidinti jame arenų kiekį. Daugiau arenų galima gauti paverčiant jais alkanus arba cikloalkanus. Atskyrus, pavyzdžiui, iš heksano C6H14 vandenilį, galima gauti benzolą C6H6:
Produktai, gaunami iš naftos, jų naudojimas- nafta yra pagrindinė žaliava vidaus degimo variklių degalams, tepalams, taip pat sintetinėms medžiagoms ir jų dirbiniams gaminti.
Iš pradžių nafta gryninama: pašalinamos dujos, druskos, vanduo ir mechaninės priemaišos. Vėliau pakaitinama ir frakcionuojama – distiliuojama rektifikacijos kolonoje. Pirmieji išgaruoja ir pakyla į kolonos viršų angliavandeniliai, kurių virimo temperatūros palyginti žemos. Didėjant mišinio virimo temperatūrai, distiliuojasi angliavandeniliai, kurių virimo temperatūra aukštesnė. Taip galima surinkti sudėtines naftos dalis- frakcijas. Pagrindinės naftos frakcijos tokios: benzino frakcija, ligroino frakcija, žibalo frakcija, ir gazolino frakcija.
Iš kai kurių naftos rūšių gaunamas parafinas, kuris naudojamas gaminant degtukus, žvakes ir kita. O mazuto distiliacijos liekana- gudronas, jis naudojamas keliams tiesti.
Didžiausi naftos telkiniai yra Artimuosiuose Rytuose (57% visų atsargų): Saudo Arabijoje, Kuveite, Jungtiniuose Arabų Emyratuose, Irake. Dideli naftos telkiniai rasti JAV, Venesueloje, Nigerijoje, Indonezijoje, Šiaurės jūroje prie Norvegijos krantų, Vakarų Sibire, Kaukaze, Vidurinėje Azijoje, Volgos- Uralo baseine, Sachaline. Lietuvoje nafta aptikta 1949 Vilniaus gręžinyje 226-230m gylyje silūro ir ordvikosluoksnių sandūroje. Nuo 1958 imta ieškoti spec. Gręžiniais. 1968 atrastas pirmasis pramonės telkinys prie Gargždų. Jo gylis 1960 iki 1980m. apie 2000m gylyje atrasti Ablingos, Vėžaičių (visi Klaipėdos rajone) naftos telkiniai.
Akmens anglis-
nuosėdinė augalinės kilmės uoliena, naudingoji iškasena. Susideda iš anglies (75-92%), vandenilio (2,5-5,7%), deguonies (1,5-15%), sieros (0,5-4%) ir azoto (~1,5%). Lakiosios medžiagos sudaro 2-45%. Drėgnis 4-14%. Pelningumas 2-45%. Tekstūra sluoksniuota, juostiška, tolygi. Spalva juoda, kartais su pilku plieniniu arba tamsiai pilku atspalviu. Kartais būna matinės arba stiklo, šilko blizgesio. Tankis 1280-1500kg/m3, degimo šiluma 30,5-36,8MJ/kg.
Susidarymas-susidarė iš sudurpėjusių ir metamorfizuotų aukštesniųjų augalų liekanų įvairiais geologiniais periodais( daugiausia karbone). Slūgso įvairaus storio klodais, tarp sluoksniais lęšiais iki 2-2,5km gylio, kartais išeina į žemės paviršių.
Perdirbimo būdai- perdirbamos terminiu ir cheminiu būdu. Terminis perdirbimas: sausąja distiliacija verčiamos lakiaisiais produktais ir koksu. Koksuojamos ne visos, o tik K, Ž, OS, G markių produktai. Cheminis perdirbimas: verčiamos dujiniu kuru (kuro gazifikacija) arba hidrinamos – perdirbamos į skystąjį kurą(Destrukcinis hidrinimas). Perdirbtų medžiagų produktai: deginimu gaunama šiluminė energija, gazifikavimu- generatorinės dujos, pusiau koksavimu- pirminis degutas, degutinis vanduo, šviečiamosios dujos, hidrinimu- benzinas, tepalai, parafinas.