सुगंधित हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत हैं। हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत

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हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत Starchevaya Arina Group B-105 2013

प्राकृतिक स्रोत हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत जीवाश्म ईंधन हैं - तेल और गैस, कोयला और पीट। कच्चे तेल और गैस के भंडार की उत्पत्ति 100-200 मिलियन वर्ष पहले सूक्ष्म समुद्री पौधों और जानवरों से हुई थी, जो समुद्र तल पर बनने वाली तलछटी चट्टानों में जड़े हुए थे, इसके विपरीत, भूमि पर उगने वाले पौधों से 340 मिलियन वर्ष पहले कोयले और पीट का निर्माण शुरू हुआ था।

प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल आमतौर पर पानी के साथ चट्टानों की परतों के बीच स्थित तेल-असर वाली परतों में पाए जाते हैं (चित्र 2)। "प्राकृतिक गैस" शब्द उन गैसों पर भी लागू होता है जो कोयले के अपघटन के परिणामस्वरूप प्राकृतिक परिस्थितियों में बनती हैं। अंटार्कटिका को छोड़कर हर महाद्वीप पर प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल का विकास हो रहा है। दुनिया में प्राकृतिक गैस के सबसे बड़े उत्पादक रूस, अल्जीरिया, ईरान और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं। कच्चे तेल के सबसे बड़े उत्पादक वेनेजुएला, सऊदी अरब, कुवैत और ईरान हैं। प्राकृतिक गैस में मुख्य रूप से मीथेन होती है। कच्चा तेल एक तैलीय तरल है जिसका रंग गहरे भूरे या हरे रंग से लेकर लगभग रंगहीन तक भिन्न हो सकता है। इसमें बड़ी संख्या में अल्केन्स होते हैं। उनमें से पांच से 50 तक कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ अशाखित अल्केन्स, शाखित अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स हैं। इन साइक्लोकल्केन्स का औद्योगिक नाम सर्वविदित है। कच्चे तेल में लगभग 10% सुगंधित हाइड्रोकार्बन भी होते हैं, साथ ही सल्फर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त अन्य यौगिक भी कम मात्रा में होते हैं।

प्राकृतिक गैस का उपयोग ईंधन के रूप में और विभिन्न प्रकार के कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। आप पहले से ही जानते हैं कि प्राकृतिक गैस के मुख्य घटक मीथेन से हाइड्रोजन, एसिटिलीन और मिथाइल अल्कोहल, फॉर्मलडिहाइड और फॉर्मिक एसिड और कई अन्य कार्बनिक पदार्थ प्राप्त होते हैं। ईंधन के रूप में, प्राकृतिक गैस का उपयोग बिजली संयंत्रों में, आवासीय भवनों और औद्योगिक भवनों के जल तापन के लिए बॉयलर सिस्टम में, ब्लास्ट फर्नेस और खुले चूल्हा उत्पादन में किया जाता है। एक शहर के घर के रसोई गैस स्टोव में माचिस की तीली और गैस को प्रज्वलित करके, आप प्राकृतिक गैस के हिस्से वाले अल्केन्स के ऑक्सीकरण की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया "शुरू" करते हैं। तेल, प्राकृतिक और संबंधित पेट्रोलियम गैसों के अलावा, कोयला हाइड्रोकार्बन का एक प्राकृतिक स्रोत है। 0n पृथ्वी के आंत्रों में शक्तिशाली परतें बनाता है, इसके खोजे गए भंडार तेल भंडार से काफी अधिक हैं। तेल की तरह, कोयले में बड़ी मात्रा में विभिन्न कार्बनिक पदार्थ होते हैं। कार्बनिक के अलावा, इसमें अकार्बनिक पदार्थ भी शामिल हैं, जैसे पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और, ज़ाहिर है, कार्बन ही - कोयला। कोयला प्रसंस्करण के मुख्य तरीकों में से एक कोकिंग है - वायु पहुंच के बिना कैल्सीनेशन। कोकिंग के परिणामस्वरूप, जो लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर किया जाता है, निम्नलिखित बनते हैं: कोक ओवन गैस, जिसमें हाइड्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, नाइट्रोजन और अन्य गैसों की अशुद्धियाँ शामिल हैं; कोयला टार जिसमें कई सौ विभिन्न कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिसमें बेंजीन और इसके होमोलॉग्स, फिनोल और सुगंधित अल्कोहल, नेफ़थलीन और विभिन्न हेट्रोसायक्लिक यौगिक शामिल हैं; सुप्रा-टार, या अमोनिया पानी, जैसा कि नाम से पता चलता है, घुलित अमोनिया, साथ ही फिनोल, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य पदार्थ; कोक - कोकिंग का ठोस अवशेष, लगभग शुद्ध कार्बन। कोक का उपयोग लोहे और इस्पात के उत्पादन में किया जाता है, अमोनिया का उपयोग नाइट्रोजन और संयुक्त उर्वरकों के उत्पादन में किया जाता है, और जैविक कोकिंग उत्पादों के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता है। इस प्रकार, संबद्ध पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैसें, कोयला न केवल हाइड्रोकार्बन का सबसे मूल्यवान स्रोत हैं, बल्कि अपूरणीय प्राकृतिक संसाधनों की अनूठी पेंट्री का भी हिस्सा हैं, जिनका सावधानीपूर्वक और उचित उपयोग मानव समाज के प्रगतिशील विकास के लिए एक आवश्यक शर्त है।

कच्चा तेल हाइड्रोकार्बन और अन्य यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है। इस रूप में इसका प्रयोग कम होता है। सबसे पहले, इसे अन्य उत्पादों में संसाधित किया जाता है जिनमें व्यावहारिक अनुप्रयोग होते हैं। इसलिए, कच्चे तेल को टैंकरों द्वारा या पाइपलाइनों के माध्यम से रिफाइनरियों तक पहुँचाया जाता है। तेल शोधन में कई भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं: भिन्नात्मक आसवन, क्रैकिंग, सुधार और डीसल्फराइजेशन।

कच्चे तेल को कई घटकों में अलग किया जाता है, इसे सरल, भिन्नात्मक और निर्वात आसवन के अधीन किया जाता है। इन प्रक्रियाओं की प्रकृति, साथ ही परिणामी तेल अंशों की संख्या और संरचना, कच्चे तेल की संरचना और इसके विभिन्न अंशों की आवश्यकताओं पर निर्भर करती है। कच्चे तेल में से सर्वप्रथम उसमें घुली गैसीय अशुद्धियों को साधारण आसवन द्वारा दूर किया जाता है। फिर तेल को प्राथमिक आसवन के अधीन किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इसे गैस, प्रकाश और मध्यम अंशों और ईंधन तेल में अलग किया जाता है। प्रकाश और मध्यम अंशों के आगे भिन्नात्मक आसवन, साथ ही साथ ईंधन तेल के वैक्यूम आसवन से बड़ी संख्या में अंशों का निर्माण होता है। तालिका में। 4 क्वथनांक सीमा और विभिन्न तेल अंशों की संरचना और अंजीर में दिखाता है। 5 तेल आसवन के लिए प्राथमिक आसवन (सुधार) स्तंभ के उपकरण का आरेख दिखाता है। आइए अब हम अलग-अलग तेल अंशों के गुणों के वर्णन की ओर मुड़ें।

तेल क्षेत्रों में, एक नियम के रूप में, तथाकथित संबंधित पेट्रोलियम गैस का बड़ा संचय होता है, जो पृथ्वी की पपड़ी में तेल के ऊपर एकत्र होता है और ऊपरी चट्टानों के दबाव में आंशिक रूप से इसमें घुल जाता है। तेल की तरह, संबद्ध पेट्रोलियम गैस हाइड्रोकार्बन का एक मूल्यवान प्राकृतिक स्रोत है। इसमें मुख्य रूप से अल्केन्स होते हैं, जिनके अणुओं में 1 से 6 कार्बन परमाणु होते हैं। जाहिर है, संबद्ध पेट्रोलियम गैस की संरचना तेल की तुलना में बहुत खराब है। हालांकि, इसके बावजूद, यह ईंधन के रूप में और रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कुछ दशक पहले तक, अधिकांश तेल क्षेत्रों में, संबद्ध पेट्रोलियम गैस को तेल के अतिरिक्त अनुपयोगी के रूप में जलाया जाता था। वर्तमान में, उदाहरण के लिए, सर्गुट में, रूस की सबसे अमीर तेल पेंट्री, ईंधन के रूप में संबद्ध पेट्रोलियम गैस का उपयोग करके दुनिया की सबसे सस्ती बिजली उत्पन्न की जाती है।

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अध्याय 1. तेल भू-रसायन और ईंधन संसाधनों की खोज।

§ 1. जीवाश्म ईंधन की उत्पत्ति। 3

§ 2. गैस-तेल की चट्टानें। 4

अध्याय 2. प्राकृतिक स्रोत.. 5

अध्याय 3. हाइड्रोकार्बन का औद्योगिक उत्पादन .. 8

अध्याय 4. तेल शोधन .. 9

§ 1. आंशिक आसवन .. 9

§ 2. क्रैकिंग। 12

§ 3. सुधार। 13

§ 4. गंधक हटाना... 14

अध्याय 5. हाइड्रोकार्बन के अनुप्रयोग... 14

§ 1. अल्कनेस .. 15

§ 2. एल्केनीज़.. 16

§ 3. एल्काइनेस... 18

§ 4. एरेनास.. 19

अध्याय 6. तेल उद्योग की स्थिति का विश्लेषण। 20

अध्याय 7. तेल उद्योग में विशेषताएं और मुख्य रुझान। 27

सन्दर्भों की सूची... 33

पहले सिद्धांत, जो उन सिद्धांतों पर विचार करते थे जो तेल जमा की घटना को निर्धारित करते थे, आमतौर पर मुख्य रूप से इस प्रश्न तक सीमित थे कि यह कहाँ जमा होता है। हालांकि, पिछले 20 वर्षों में यह स्पष्ट हो गया है कि इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, यह समझना आवश्यक है कि क्यों, कब और किस मात्रा में एक विशेष बेसिन में तेल का गठन किया गया था, साथ ही प्रक्रियाओं को समझने और स्थापित करने के लिए जिसके परिणाम से यह उत्पन्न, प्रवासित और संचित हुआ। तेल अन्वेषण की दक्षता में सुधार के लिए यह जानकारी आवश्यक है।

हाइड्रोकार्बन संसाधनों का निर्माण, आधुनिक विचारों के अनुसार, मूल गैस और तेल चट्टानों के अंदर भू-रासायनिक प्रक्रियाओं (चित्र 1 देखें) के एक जटिल अनुक्रम के परिणामस्वरूप हुआ। इन प्रक्रियाओं में, विभिन्न जैविक प्रणालियों (प्राकृतिक उत्पत्ति के पदार्थ) के घटकों को हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित किया गया था और कुछ हद तक, विभिन्न थर्मोडायनामिक स्थिरता वाले ध्रुवीय यौगिकों में - प्राकृतिक उत्पत्ति के पदार्थों की वर्षा और उनके बाद के ओवरलैप के परिणामस्वरूप तलछटी चट्टानों द्वारा, ऊंचे तापमान के प्रभाव में और पृथ्वी की पपड़ी की सतह परतों में दबाव में वृद्धि। मूल गैस-तेल परत से तरल और गैसीय उत्पादों का प्राथमिक प्रवास और उनके बाद के माध्यमिक प्रवासन (क्षितिज, बदलाव आदि के माध्यम से) झरझरा तेल-संतृप्त चट्टानों में हाइड्रोकार्बन सामग्री के जमाव के गठन की ओर जाता है, आगे का प्रवास जिसे गैर झरझरा चट्टान परतों के बीच निक्षेपों को बंद करके रोका जाता है।

बायोजेनिक मूल के तलछटी चट्टानों से कार्बनिक पदार्थों के अर्क में, समान रासायनिक संरचना वाले यौगिकों के रूप में तेल से निकाले गए यौगिक होते हैं। भू-रसायन के लिए, इनमें से कुछ यौगिकों का विशेष महत्व है और उन्हें "जैविक मार्कर" ("रासायनिक जीवाश्म") माना जाता है। इस तरह के हाइड्रोकार्बन जैविक प्रणालियों (जैसे, लिपिड, पिगमेंट और मेटाबोलाइट्स) में पाए जाने वाले यौगिकों के साथ बहुत आम हैं जिनसे तेल निकाला जाता है। ये यौगिक न केवल प्राकृतिक हाइड्रोकार्बन की बायोजेनिक उत्पत्ति को प्रदर्शित करते हैं, बल्कि गैस और तेल युक्त चट्टानों के साथ-साथ परिपक्वता और उत्पत्ति, प्रवासन और बायोडिग्रेडेशन की प्रकृति के बारे में भी बहुत महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं जिसके कारण विशिष्ट गैस और तेल जमा होते हैं।

चित्र 1 भू-रासायनिक प्रक्रियाएं जीवाश्म हाइड्रोकार्बन के निर्माण की ओर ले जाती हैं।

एक गैस-तेल चट्टान को सूक्ष्म रूप से बिखरी हुई तलछटी चट्टान माना जाता है, जो प्राकृतिक रूप से बसने के दौरान, महत्वपूर्ण मात्रा में तेल और (या) गैस के निर्माण और विमोचन का कारण बना या हो सकता है। ऐसी चट्टानों का वर्गीकरण कार्बनिक पदार्थों की सामग्री और प्रकार पर आधारित है, इसके मेटामॉर्फिक विकास की स्थिति (लगभग 50-180 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होने वाले रासायनिक परिवर्तन), साथ ही हाइड्रोकार्बन की प्रकृति और मात्रा प्राप्त की जा सकती है। यह से। बायोजेनिक मूल के तलछटी चट्टानों में कार्बनिक पदार्थ केरोजेन विभिन्न प्रकार के रूपों में पाया जा सकता है, लेकिन इसे चार मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

1) लिप्टीनाइट्स- बहुत अधिक हाइड्रोजन सामग्री है, लेकिन कम ऑक्सीजन सामग्री है; उनकी रचना स्निग्ध कार्बन शृंखलाओं की उपस्थिति के कारण होती है। यह माना जाता है कि मुख्य रूप से शैवाल (आमतौर पर बैक्टीरिया के अपघटन के अधीन) से लिप्टीनाइट्स का गठन किया गया था। उनमें तेल में बदलने की उच्च क्षमता होती है।

2) बाहर निकलता है- एक उच्च हाइड्रोजन सामग्री है (हालांकि, लिप्टीनाइट्स की तुलना में कम), एलिफैटिक चेन और संतृप्त नैफ्थेन (एलिसिलिक हाइड्रोकार्बन), साथ ही सुगंधित चक्र और ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों में समृद्ध हैं। यह कार्बनिक पदार्थ पौधों की सामग्री जैसे कि बीजाणु, पराग, क्यूटिकल्स और पौधों के अन्य संरचनात्मक भागों से बनता है। Exinites में तेल और गैस घनीभूत होने की अच्छी क्षमता होती है, और गैस में मेटामॉर्फिक विकास के उच्च चरणों में।

3) वितृत्व- एक कम हाइड्रोजन सामग्री, एक उच्च ऑक्सीजन सामग्री है और ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों से जुड़ी छोटी स्निग्ध श्रृंखलाओं के साथ मुख्य रूप से सुगंधित संरचनाएं होती हैं। वे संरचित वुडी (लिग्नोसेल्यूलोसिक) सामग्रियों से बनते हैं और उनमें तेल में बदलने की क्षमता सीमित होती है, लेकिन गैस में बदलने की अच्छी क्षमता होती है।

4) जड़ताकाली, अपारदर्शी क्लस्टिक चट्टानें (कार्बन में उच्च और हाइड्रोजन में कम) हैं जो अत्यधिक परिवर्तित वुडी अग्रदूतों से बनती हैं। उनके पास तेल और गैस में बदलने की क्षमता नहीं है।

मुख्य कारक जिनके द्वारा गैस-तेल चट्टान को पहचाना जाता है, वे हैं केरोजेन की सामग्री, केरोजेन में कार्बनिक पदार्थ का प्रकार और इस कार्बनिक पदार्थ के मेटामॉर्फिक विकास का चरण। अच्छी तेल और गैस चट्टानें वे हैं जिनमें 2-4% कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिससे संबंधित हाइड्रोकार्बन बन सकते हैं और निकल सकते हैं। अनुकूल भू-रासायनिक परिस्थितियों में, तेल का निर्माण तलछटी चट्टानों से हो सकता है, जिसमें कार्बनिक पदार्थ जैसे कि लिप्टिनाइट और एक्सिनिट होते हैं। गैस जमा का निर्माण आमतौर पर विट्रिनाइट से भरपूर चट्टानों में होता है या मूल रूप से बने तेल के थर्मल क्रैकिंग के परिणामस्वरूप होता है।

तलछटी चट्टानों की ऊपरी परतों के नीचे कार्बनिक पदार्थों के तलछट के बाद के दफन के परिणामस्वरूप, यह पदार्थ तेजी से उच्च तापमान के संपर्क में है, जिससे केरोजेन का थर्मल अपघटन और तेल और गैस का निर्माण होता है। क्षेत्र के औद्योगिक विकास के लिए ब्याज की मात्रा में तेल का निर्माण समय और तापमान (घटना की गहराई) में कुछ शर्तों के तहत होता है, और गठन का समय लंबा होता है, तापमान कम होता है (यह समझना आसान है अगर हम मान लें कि प्रतिक्रिया पहले क्रम के समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है और तापमान पर अरहेनियस की निर्भरता है)। उदाहरण के लिए, लगभग 20 मिलियन वर्षों में 100 ° C पर बनने वाले तेल की समान मात्रा को 40 मिलियन वर्षों में 90 ° C पर और 80 मिलियन वर्षों में 80 ° C पर बनाया जाना चाहिए। तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के लिए केरोजेन से हाइड्रोकार्बन के गठन की दर लगभग दोगुनी हो जाती है। हालांकि, केरोजेन की रासायनिक संरचना। अत्यंत विविध हो सकते हैं, और इसलिए तेल के पकने के समय और इस प्रक्रिया के तापमान के बीच संकेतित संबंध को केवल अनुमानित अनुमानों के आधार के रूप में माना जा सकता है।

आधुनिक भू-रासायनिक अध्ययनों से पता चलता है कि उत्तरी सागर महाद्वीपीय शेल्फ में गहराई में प्रत्येक 100 मीटर की वृद्धि लगभग 3 डिग्री सेल्सियस के तापमान में वृद्धि के साथ होती है, जिसका अर्थ है कि कार्बनिक पदार्थों से समृद्ध तलछटी चट्टानें 2500-4000 की गहराई पर तरल हाइड्रोकार्बन बनाती हैं। 50-80 मिलियन वर्षों के लिए मी। हल्के तेल और घनीभूत 4000-5000 मीटर की गहराई पर और मीथेन (शुष्क गैस) 5000 मीटर से अधिक गहराई पर बनते प्रतीत होते हैं।

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत जीवाश्म ईंधन हैं - तेल और गैस, कोयला और पीट। कच्चे तेल और गैस के भंडार की उत्पत्ति 100-200 मिलियन वर्ष पहले सूक्ष्म समुद्री पौधों और जानवरों से हुई थी, जो समुद्र तल पर बनने वाली तलछटी चट्टानों में जड़े हुए थे, इसके विपरीत, भूमि पर उगने वाले पौधों से 340 मिलियन वर्ष पहले कोयले और पीट का निर्माण शुरू हुआ था।

प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल आमतौर पर पानी के साथ चट्टानों की परतों के बीच स्थित तेल-असर वाली परतों में पाए जाते हैं (चित्र 2)। "प्राकृतिक गैस" शब्द उन गैसों पर भी लागू होता है जो कोयले के अपघटन के परिणामस्वरूप प्राकृतिक परिस्थितियों में बनती हैं। अंटार्कटिका को छोड़कर हर महाद्वीप पर प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल का विकास हो रहा है। दुनिया में प्राकृतिक गैस के सबसे बड़े उत्पादक रूस, अल्जीरिया, ईरान और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं। कच्चे तेल के सबसे बड़े उत्पादक वेनेजुएला, सऊदी अरब, कुवैत और ईरान हैं।

प्राकृतिक गैस में मुख्य रूप से मीथेन (तालिका 1) होती है।

कच्चा तेल एक तैलीय तरल है जिसका रंग गहरे भूरे या हरे रंग से लेकर लगभग रंगहीन तक भिन्न हो सकता है। इसमें बड़ी संख्या में अल्केन्स होते हैं। उनमें से पांच से 40 तक कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ अनब्रंचेड अल्केन्स, ब्रांच्ड अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स हैं। इन साइक्लोकल्केन्स का औद्योगिक नाम सर्वविदित है। कच्चे तेल में लगभग 10% सुगंधित हाइड्रोकार्बन भी होते हैं, साथ ही सल्फर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त अन्य यौगिक भी कम मात्रा में होते हैं।

यौगिक जिनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।

हाइड्रोकार्बन को चक्रीय (कार्बोसाइक्लिक यौगिक) और चक्रीय में विभाजित किया गया है।

चक्रीय (कार्बोसाइक्लिक) यौगिकों को ऐसे यौगिक कहा जाता है जिसमें एक या एक से अधिक चक्र शामिल होते हैं जिनमें केवल कार्बन परमाणु होते हैं (जैसा कि विषमलैंगिक यौगिकों के विपरीत - नाइट्रोजन, सल्फर, ऑक्सीजन, आदि)। कार्बोसाइक्लिक यौगिक, बदले में, सुगंधित और गैर-सुगंधित (एलिसिलिक) यौगिकों में विभाजित होते हैं।

एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन में कार्बनिक यौगिक शामिल होते हैं जिनके अणुओं का कार्बन कंकाल खुली श्रृंखला होती है।

इन जंजीरों को सिंगल बॉन्ड (अल-केन्स) द्वारा बनाया जा सकता है, इसमें एक डबल बॉन्ड (एल्केनेस), दो या दो से अधिक डबल बॉन्ड (डाइन या पॉलीनेस), एक ट्रिपल बॉन्ड (एल्केनेस) होते हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, कार्बन शृंखलाएँ अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का भाग हैं। इस प्रकार, हाइड्रोकार्बन के अध्ययन का विशेष महत्व है, क्योंकि ये यौगिक कार्बनिक यौगिकों के अन्य वर्गों के संरचनात्मक आधार हैं।

इसके अलावा, हाइड्रोकार्बन, विशेष रूप से अल्केन्स, कार्बनिक यौगिकों के मुख्य प्राकृतिक स्रोत हैं और सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक और प्रयोगशाला संश्लेषण (योजना 1) का आधार हैं।

आप पहले से ही जानते हैं कि रासायनिक उद्योग के लिए हाइड्रोकार्बन सबसे महत्वपूर्ण फीडस्टॉक हैं। बदले में, हाइड्रोकार्बन प्रकृति में काफी व्यापक हैं और इन्हें विभिन्न प्राकृतिक स्रोतों से अलग किया जा सकता है: तेल, संबद्ध पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस, कोयला। आइए उन पर अधिक विस्तार से विचार करें।

तेल- अन्य कार्बनिक पदार्थों के साथ अणुओं में 5 से 50 कार्बन परमाणुओं से युक्त हाइड्रोकार्बन, मुख्य रूप से रैखिक और शाखित अल्केन्स का एक प्राकृतिक जटिल मिश्रण। इसकी संरचना काफी हद तक इसके उत्पादन (जमा) के स्थान पर निर्भर करती है, इसमें अल्केन्स के अलावा साइक्लोकलेन और सुगंधित हाइड्रोकार्बन शामिल हो सकते हैं।

तेल के गैसीय और ठोस घटक इसके तरल घटकों में घुल जाते हैं, जो इसके एकत्रीकरण की स्थिति को निर्धारित करता है। तेल गहरे (भूरे से काले) रंग का एक तैलीय तरल है, जिसमें एक विशिष्ट गंध होती है, जो पानी में अघुलनशील होता है। इसका घनत्व पानी की तुलना में कम है, इसलिए इसमें प्रवेश करने से तेल सतह पर फैल जाता है, जिससे ऑक्सीजन और अन्य वायु गैसों को पानी में घुलने से रोका जा सकता है। जाहिर है, प्राकृतिक जल निकायों में प्रवेश करने से तेल सूक्ष्मजीवों और जानवरों की मृत्यु का कारण बनता है, जिससे पर्यावरणीय आपदाएँ और यहाँ तक कि तबाही भी होती है। ऐसे बैक्टीरिया हैं जो तेल के घटकों को भोजन के रूप में उपयोग कर सकते हैं, इसे उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के हानिरहित उत्पादों में परिवर्तित कर सकते हैं। यह स्पष्ट है कि इन जीवाणुओं की संस्कृतियों का उपयोग इसके उत्पादन, परिवहन और प्रसंस्करण की प्रक्रिया में तेल प्रदूषण से निपटने के लिए पर्यावरण की दृष्टि से सबसे सुरक्षित और आशाजनक तरीका है।

प्रकृति में, तेल और संबद्ध पेट्रोलियम गैस, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी, पृथ्वी के आंतरिक भाग की गुहाओं को भरते हैं। विभिन्न पदार्थों का मिश्रण होने के कारण, तेल का क्वथनांक स्थिर नहीं होता है। यह स्पष्ट है कि इसका प्रत्येक घटक मिश्रण में अपने व्यक्तिगत भौतिक गुणों को बरकरार रखता है, जिससे तेल को इसके घटकों में अलग करना संभव हो जाता है। ऐसा करने के लिए, इसे यांत्रिक अशुद्धियों, सल्फर युक्त यौगिकों से शुद्ध किया जाता है और तथाकथित भिन्नात्मक आसवन, या सुधार के अधीन किया जाता है।

भिन्नात्मक आसवन विभिन्न क्वथनांक वाले घटकों के मिश्रण को अलग करने की एक भौतिक विधि है।

आसवन विशेष प्रतिष्ठानों में किया जाता है - आसवन स्तंभ, जिसमें तेल में निहित तरल पदार्थों के संघनन और वाष्पीकरण के चक्र दोहराए जाते हैं (चित्र 9)।

पदार्थों के मिश्रण के उबलने के दौरान बनने वाले वाष्प को एक हल्के-उबलने वाले (यानी, कम तापमान वाले) घटक से समृद्ध किया जाता है। इन वाष्पों को एकत्र किया जाता है, संघनित किया जाता है (क्वथनांक से नीचे ठंडा किया जाता है) और फिर से उबाल लाया जाता है। इस मामले में, वाष्प बनते हैं जो कम उबलते पदार्थ के साथ और भी समृद्ध होते हैं। इन चक्रों की बार-बार पुनरावृत्ति से, मिश्रण में निहित पदार्थों के लगभग पूर्ण पृथक्करण को प्राप्त करना संभव है।

आसवन स्तंभ एक ट्यूबलर भट्टी में 320-350 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गरम किया गया तेल प्राप्त करता है। आसवन स्तंभ में छिद्रों के साथ क्षैतिज विभाजन होते हैं - तथाकथित प्लेटें, जिस पर तेल के अंश संघनित होते हैं। उच्च उबलने वाले अंशों पर प्रकाश-उबलने वाले अंश जमा होते हैं, निचले लोगों पर उच्च-उबलने वाले अंश।

सुधार की प्रक्रिया में, तेल को निम्नलिखित अंशों में बांटा गया है:

सुधार गैसें - कम आणविक भार हाइड्रोकार्बन का मिश्रण, मुख्य रूप से प्रोपेन और ब्यूटेन, 40 ° C तक के क्वथनांक के साथ;

गैसोलीन अंश (गैसोलीन) - C 5 H 12 से C 11 H 24 (क्वथनांक 40-200 ° C) की संरचना का हाइड्रोकार्बन; इस अंश के महीन पृथक्करण के साथ, गैसोलीन (पेट्रोलियम ईथर, 40-70 ° C) और गैसोलीन (70-120 ° C) प्राप्त होते हैं;

नेफ्था अंश - C8H18 से C14H30 (क्वथनांक 150-250 ° C) की संरचना का हाइड्रोकार्बन;

केरोसिन अंश - C12H26 से C18H38 (क्वथनांक 180-300 ° C) की संरचना का हाइड्रोकार्बन;

डीजल ईंधन - C13H28 से C19H36 (क्वथनांक 200-350 ° C) की संरचना का हाइड्रोकार्बन।

तेल आसवन के अवशेष - ईंधन तेल- 18 से 50 तक कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ हाइड्रोकार्बन शामिल हैं। ईंधन तेल से कम दबाव में आसवन से सौर तेल (C18H28-C25H52), चिकनाई वाले तेल (C28H58-C38H78), वैसलीन और पैराफिन - ठोस हाइड्रोकार्बन के फ्यूज़िबल मिश्रण का उत्पादन होता है। ईंधन तेल आसवन के ठोस अवशेष - टार और इसके प्रसंस्करण उत्पाद - बिटुमेन और डामर का उपयोग सड़क की सतहों के निर्माण के लिए किया जाता है।

तेल सुधार के परिणामस्वरूप प्राप्त उत्पादों को रासायनिक प्रसंस्करण के अधीन किया जाता है, जिसमें कई जटिल प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। उनमें से एक पेट्रोलियम उत्पादों का टूटना है। आप पहले से ही जानते हैं कि ईंधन तेल को कम दबाव में घटकों में अलग किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वायुमंडलीय दबाव पर, इसके घटक क्वथनांक तक पहुंचने से पहले ही विघटित होने लगते हैं। यही क्रैकिंग का आधार है।

खुर - पेट्रोलियम उत्पादों का थर्मल अपघटन, अणु में कार्बन परमाणुओं की एक छोटी संख्या के साथ हाइड्रोकार्बन के गठन के लिए अग्रणी।

क्रैकिंग के कई प्रकार हैं: थर्मल क्रैकिंग, कैटेलिटिक क्रैकिंग, हाई प्रेशर क्रैकिंग, रिडक्शन क्रैकिंग।

थर्मल क्रैकिंग में उच्च तापमान (470-550 डिग्री सेल्सियस) के प्रभाव में लंबी कार्बन श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन अणुओं को छोटे में विभाजित करना शामिल है। इस विखंडन की प्रक्रिया में ऐल्केनों के साथ ऐल्कीनों का निर्माण होता है।

सामान्य तौर पर, इस प्रतिक्रिया को निम्नानुसार लिखा जा सकता है:

सी एन एच 2एन+2 -> सी एन-के एच 2(एन-के)+2 + सी के एच 2के
अल्केन अल्केन अल्केन
लंबी श्रृंखला

परिणामी हाइड्रोकार्बन फिर से अणु में कार्बन परमाणुओं की एक छोटी श्रृंखला के साथ अल्केन्स और अल्केन्स बनाने के लिए क्रैकिंग से गुजर सकते हैं:

पारंपरिक थर्मल क्रैकिंग के दौरान, कई कम आणविक भार गैसीय हाइड्रोकार्बन बनते हैं, जिनका उपयोग अल्कोहल, कार्बोक्जिलिक एसिड और उच्च आणविक भार यौगिकों (उदाहरण के लिए, पॉलीइथाइलीन) के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है।

उत्प्रेरक क्रैकिंगउत्प्रेरक की उपस्थिति में होता है, जो रचना के प्राकृतिक एलुमिनोसिलिकेट के रूप में उपयोग किया जाता है

उत्प्रेरक का उपयोग कर क्रैकिंग के कार्यान्वयन से अणु में कार्बन परमाणुओं की शाखित या बंद श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन का निर्माण होता है। मोटर ईंधन में ऐसी संरचना के हाइड्रोकार्बन की सामग्री इसकी गुणवत्ता में काफी सुधार करती है, मुख्य रूप से प्रतिरोध - गैसोलीन की ऑक्टेन संख्या।

पेट्रोलियम उत्पादों का क्रैकिंग उच्च तापमान पर होता है, इसलिए कार्बन जमा (कालिख) अक्सर बनते हैं, जो उत्प्रेरक की सतह को प्रदूषित करते हैं, जो तेजी से इसकी गतिविधि को कम कर देता है।

कार्बन जमा से उत्प्रेरक की सतह की सफाई - इसका पुनर्जनन - उत्प्रेरक क्रैकिंग के व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए मुख्य स्थिति है। एक उत्प्रेरक को पुन: उत्पन्न करने का सबसे सरल और सस्ता तरीका इसका भूनना है, जिसके दौरान जमा कार्बन वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत हो जाता है। गैसीय ऑक्सीकरण उत्पादों (मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड) को उत्प्रेरक सतह से हटा दिया जाता है।

कैटेलिटिक क्रैकिंग एक विषम प्रक्रिया है जिसमें ठोस (उत्प्रेरक) और गैसीय (हाइड्रोकार्बन वाष्प) पदार्थ शामिल होते हैं। यह स्पष्ट है कि उत्प्रेरक का पुनर्जनन - वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ ठोस जमा की बातचीत - भी एक विषम प्रक्रिया है।

विषम प्रतिक्रियाएँ(गैस - ठोस) तेजी से प्रवाहित होता है क्योंकि ठोस का सतह क्षेत्र बढ़ता है। इसलिए, उत्प्रेरक को कुचल दिया जाता है, और इसके उत्थान और हाइड्रोकार्बन के टूटने को सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन से परिचित "द्रवित बिस्तर" में किया जाता है।

क्रैकिंग फीडस्टॉक, जैसे कि गैस तेल, शंक्वाकार रिएक्टर में प्रवेश करता है। रिएक्टर के निचले हिस्से का व्यास छोटा होता है, इसलिए फ़ीड वाष्प प्रवाह दर बहुत अधिक होती है। तेज गति से चलने वाली गैस उत्प्रेरक कणों को पकड़ लेती है और उन्हें रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में ले जाती है, जहां इसके व्यास में वृद्धि के कारण प्रवाह दर कम हो जाती है। गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत, उत्प्रेरक के कण रिएक्टर के निचले, संकरे हिस्से में गिर जाते हैं, जहाँ से उन्हें फिर से ऊपर की ओर ले जाया जाता है। इस प्रकार, उत्प्रेरक का प्रत्येक कण निरंतर गति में है और गैसीय अभिकर्मक द्वारा सभी तरफ से धोया जाता है।

कुछ उत्प्रेरक कण रिएक्टर के बाहरी, चौड़े हिस्से में प्रवेश करते हैं और गैस प्रवाह के प्रतिरोध को पूरा किए बिना निचले हिस्से में उतरते हैं, जहां उन्हें गैस प्रवाह द्वारा उठाया जाता है और पुनर्योजी तक ले जाया जाता है। वहाँ भी, "द्रवित बिस्तर" मोड में, उत्प्रेरक को जला दिया जाता है और रिएक्टर में वापस आ जाता है।

इस प्रकार, उत्प्रेरक रिएक्टर और पुनर्योजी के बीच घूमता है, और क्रैकिंग और रोस्टिंग के गैसीय उत्पादों को उनसे हटा दिया जाता है।

क्रैकिंग उत्प्रेरक का उपयोग प्रतिक्रिया दर को थोड़ा बढ़ा सकता है, इसके तापमान को कम कर सकता है और क्रैक किए गए उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है।

गैसोलीन अंश के प्राप्त हाइड्रोकार्बन में मुख्य रूप से एक रैखिक संरचना होती है, जो प्राप्त गैसोलीन के कम दस्तक प्रतिरोध की ओर ले जाती है।

हम बाद में "दस्तक प्रतिरोध" की अवधारणा पर विचार करेंगे, अभी के लिए हम केवल ध्यान दें कि शाखित अणुओं वाले हाइड्रोकार्बन में बहुत अधिक विस्फोट प्रतिरोध होता है। सिस्टम में आइसोमेराइजेशन उत्प्रेरक जोड़कर क्रैकिंग के दौरान बनने वाले मिश्रण में आइसोमेरिक ब्रांच्ड हाइड्रोकार्बन के अनुपात को बढ़ाना संभव है।

तेल क्षेत्रों में, एक नियम के रूप में, तथाकथित संबंधित पेट्रोलियम गैस का बड़ा संचय होता है, जो पृथ्वी की पपड़ी में तेल के ऊपर एकत्र होता है और ऊपरी चट्टानों के दबाव में आंशिक रूप से इसमें घुल जाता है। तेल की तरह, संबद्ध पेट्रोलियम गैस हाइड्रोकार्बन का एक मूल्यवान प्राकृतिक स्रोत है। इसमें मुख्य रूप से अल्केन्स होते हैं, जिनके अणुओं में 1 से 6 कार्बन परमाणु होते हैं। जाहिर है, संबद्ध पेट्रोलियम गैस की संरचना तेल की तुलना में बहुत खराब है। हालांकि, इसके बावजूद, यह ईंधन के रूप में और रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कुछ दशक पहले तक, अधिकांश तेल क्षेत्रों में, संबद्ध पेट्रोलियम गैस को तेल के अतिरिक्त अनुपयोगी के रूप में जलाया जाता था। वर्तमान में, उदाहरण के लिए, सर्गुट में, रूस की सबसे अमीर तेल पेंट्री, ईंधन के रूप में संबद्ध पेट्रोलियम गैस का उपयोग करके दुनिया की सबसे सस्ती बिजली उत्पन्न की जाती है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्राकृतिक गैस की तुलना में संबंधित पेट्रोलियम गैस विभिन्न हाइड्रोकार्बन में संरचना में समृद्ध है। उन्हें भिन्नों में विभाजित करने पर, वे प्राप्त करते हैं:

प्राकृतिक गैसोलीन - एक अत्यधिक वाष्पशील मिश्रण जिसमें मुख्य रूप से लेंटेन और हेक्सेन होते हैं;

प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण, जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रोपेन और ब्यूटेन का मिश्रण होता है और दबाव बढ़ने पर आसानी से तरल अवस्था में बदल जाता है;

शुष्क गैस - मुख्य रूप से मीथेन और ईथेन युक्त मिश्रण।

प्राकृतिक गैसोलीन, एक छोटे आणविक भार के साथ वाष्पशील घटकों का मिश्रण होने के कारण, कम तापमान पर भी अच्छी तरह से वाष्पित हो जाता है। यह सुदूर उत्तर में आंतरिक दहन इंजनों के लिए ईंधन के रूप में और मोटर ईंधन के लिए एक योजक के रूप में गैस गैसोलीन का उपयोग करना संभव बनाता है, जिससे सर्दियों की परिस्थितियों में इंजन शुरू करना आसान हो जाता है।

तरलीकृत गैस के रूप में प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण का उपयोग घरेलू ईंधन (देश में आप परिचित गैस सिलेंडर) और लाइटर भरने के लिए किया जाता है। तरलीकृत गैस के लिए सड़क परिवहन का क्रमिक परिवर्तन वैश्विक ईंधन संकट को दूर करने और पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने के मुख्य तरीकों में से एक है।

सूखी गैस, प्राकृतिक गैस की संरचना के करीब, का व्यापक रूप से ईंधन के रूप में भी उपयोग किया जाता है।

हालांकि, संबद्ध पेट्रोलियम गैस और इसके घटकों का ईंधन के रूप में उपयोग इसका उपयोग करने के सबसे आशाजनक तरीके से दूर है।

रासायनिक उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में संबंधित पेट्रोलियम गैस घटकों का उपयोग करना कहीं अधिक कुशल है। हाइड्रोजन, एसिटिलीन, असंतृप्त और सुगंधित हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव अल्केन्स से प्राप्त होते हैं, जो संबंधित पेट्रोलियम गैस का हिस्सा हैं।

गैसीय हाइड्रोकार्बन न केवल पृथ्वी की पपड़ी में तेल के साथ जा सकते हैं, बल्कि स्वतंत्र संचय - प्राकृतिक गैस जमा भी कर सकते हैं।

प्राकृतिक गैस
- कम आणविक भार वाले गैसीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन का मिश्रण। प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक मीथेन है, जिसकी हिस्सेदारी, क्षेत्र के आधार पर, मात्रा के हिसाब से 75 से 99% तक होती है। मीथेन के अलावा, प्राकृतिक गैस में ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन, साथ ही नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड भी शामिल हैं।

संबंधित पेट्रोलियम गैस की तरह, प्राकृतिक गैस का उपयोग ईंधन के रूप में और विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। आप पहले से ही जानते हैं कि प्राकृतिक गैस के मुख्य घटक मीथेन से हाइड्रोजन, एसिटिलीन और मिथाइल अल्कोहल, फॉर्मलडिहाइड और फॉर्मिक एसिड और कई अन्य कार्बनिक पदार्थ प्राप्त होते हैं। ईंधन के रूप में, प्राकृतिक गैस का उपयोग बिजली संयंत्रों में, आवासीय भवनों और औद्योगिक भवनों के जल तापन के लिए बॉयलर सिस्टम में, ब्लास्ट फर्नेस और खुले चूल्हा उत्पादन में किया जाता है। एक शहर के घर के रसोई गैस स्टोव में माचिस की तीली और गैस को प्रज्वलित करके, आप प्राकृतिक गैस के हिस्से वाले अल्केन्स के ऑक्सीकरण की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया "शुरू" करते हैं। तेल, प्राकृतिक और संबंधित पेट्रोलियम गैसों के अलावा, कोयला हाइड्रोकार्बन का एक प्राकृतिक स्रोत है। 0n पृथ्वी के आंत्रों में शक्तिशाली परतें बनाता है, इसके खोजे गए भंडार तेल भंडार से काफी अधिक हैं। तेल की तरह, कोयले में बड़ी मात्रा में विभिन्न कार्बनिक पदार्थ होते हैं। कार्बनिक के अलावा, इसमें अकार्बनिक पदार्थ भी शामिल हैं, जैसे पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और, ज़ाहिर है, कार्बन ही - कोयला। कोयला प्रसंस्करण के मुख्य तरीकों में से एक कोकिंग है - वायु पहुंच के बिना कैल्सीनेशन। कोकिंग के परिणामस्वरूप, जो लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर किया जाता है, निम्नलिखित बनते हैं:

कोक ओवन गैस, जिसमें हाइड्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, नाइट्रोजन और अन्य गैसों की अशुद्धियाँ शामिल हैं;
कोयला टार जिसमें कई सौ विभिन्न कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिसमें बेंजीन और इसके होमोलॉग्स, फिनोल और सुगंधित अल्कोहल, नेफ़थलीन और विभिन्न हेट्रोसायक्लिक यौगिक शामिल हैं;
सुप्रा-टार, या अमोनिया पानी, जैसा कि नाम से पता चलता है, घुलित अमोनिया, साथ ही फिनोल, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य पदार्थ;
कोक - कोकिंग का ठोस अवशेष, लगभग शुद्ध कार्बन।

कोक का इस्तेमाल किया
लोहे और इस्पात के उत्पादन में, अमोनिया - नाइट्रोजन और संयुक्त उर्वरकों के उत्पादन में, और जैविक कोकिंग उत्पादों के महत्व को शायद ही कम करके आंका जा सकता है।

इस प्रकार, संबद्ध पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैसें, कोयला न केवल हाइड्रोकार्बन का सबसे मूल्यवान स्रोत हैं, बल्कि अपूरणीय प्राकृतिक संसाधनों की अनूठी पेंट्री का भी हिस्सा हैं, जिनका सावधानीपूर्वक और उचित उपयोग मानव समाज के प्रगतिशील विकास के लिए एक आवश्यक शर्त है।

1. हाइड्रोकार्बन के प्रमुख प्राकृतिक स्रोतों की सूची बनाइए। उनमें से प्रत्येक में कौन से कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं? उन दोनों में क्या समान है?

2. तेल के भौतिक गुणों का वर्णन कीजिए। इसका निरंतर क्वथनांक क्यों नहीं होता है?

3. मीडिया रिपोर्टों का सारांश देने के बाद, तेल रिसाव के कारण होने वाली पर्यावरणीय आपदाओं का वर्णन करें और उनके परिणामों को कैसे दूर करें, इसका वर्णन करें।

4. सुधार क्या है? यह प्रक्रिया किस पर आधारित है? तेल शोधन के फलस्वरूप प्राप्त अंशों के नाम लिखिए। वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं?

5. क्रैकिंग क्या है? पेट्रोलियम उत्पादों के विखंडन के संगत तीन अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

6. आप किस प्रकार की दरारों के बारे में जानते हैं? इन प्रक्रियाओं में क्या समानता है? वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं? विभिन्न प्रकार के फटे उत्पादों के बीच मूलभूत अंतर क्या है?

7. संबद्ध पेट्रोलियम गैस को ऐसा नाम क्यों दिया गया है? इसके मुख्य घटक और उनके उपयोग क्या हैं?

8. प्राकृतिक गैस संबद्ध पेट्रोलियम गैस से किस प्रकार भिन्न है? उन दोनों में क्या समान है? आपको ज्ञात सम्बद्ध पेट्रोलियम गैस के सभी घटकों की दहन अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

9. प्रतिक्रिया समीकरण दें जिनका उपयोग प्राकृतिक गैस से बेंजीन प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। इन प्रतिक्रियाओं के लिए शर्तों को निर्दिष्ट करें।

10. कोकिंग क्या है? इसके उत्पाद और उनकी संरचना क्या हैं? आपको ज्ञात कोल कोकिंग के उत्पादों की विशिष्ट अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

11. समझाएं कि तेल, कोयला और संबंधित पेट्रोलियम गैस को जलाना उनके उपयोग का सबसे तर्कसंगत तरीका होने से दूर क्यों है।

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

योजना

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

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत।
प्राकृतिक गैस। संबद्ध पेट्रोलियम गैसें

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

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

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

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

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

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

तेल और तेल उत्पाद, उनका अनुप्रयोग

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

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

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

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

थर्मल और कैटेलिटिक क्रैकिंग

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

कोक उत्पादन
और तरल ईंधन प्राप्त करने की समस्या

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

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

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

OJSC Rosneft-KNOS के विकास के इतिहास से

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

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होना समाप्त हो रहा है

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