Fuentes naturales de hidrocarburos gasóleo carbón. Fuentes naturales de hidrocarburos - Hipermercado del conocimiento. El combustible es una fuente de energía
FUENTES NATURALES DE HIDROCARBUROS Y SU PROCESAMIENTO
1.Las principales direcciones del procesamiento industrial del gas natural.
A) combustible, fuente de energía
B) obtención de parafinas
C) obtención de polímeros
D) obtención de disolventes.
2. ¿Qué método químico se utiliza para la refinación primaria de petróleo?
A) quema
B) descomposición
B) destilación fraccionada
D) agrietamiento.
3. ¿Qué fuente de hidrocarburos es el alquitrán de hulla?
Un limite
B) aromático
C) insaturado
D) cicloparafinas.
4. ¿Por qué el procesamiento de carbón se denomina destilación en seco?
A) se realiza sin acceso aéreo
B) sin acceso al agua
C) comida seca
D) destilado con vapor seco.
5.El principal componente del gas natural es
A) etano
B) butano
B) benceno
D) metano.
6. El principal tipo de procesamiento de gas natural:
A) obtención de gas de síntesis
B) como combustible
C) obtención de acetileno
D) conseguir gasolina
7. Un combustible económicamente viable y respetuoso con el medio ambiente es ...
A) carbón duro
B) gas natural
B) turba
D) aceite
8. La destilación de aceite se basa en:
A) en diferentes puntos de ebullición de los componentes constituyentes
B) sobre la diferencia en la densidad de los componentes constituyentes
C) sobre la diferente solubilidad de los componentes constituyentes
D) para diferente solubilidad en agua
9. ¿Qué causa la corrosión de las tuberías en la destilación y refinación del aceite?
A) la presencia de arena en el aceite
B) arcilla
B) azufre
D) nitrógeno
10. El refino de productos derivados del petróleo con el fin de obtener hidrocarburos de menor peso molecular se denomina:
A) pirólisis
B) agrietamiento
C) descomposición
D) hidrogenación
11. El craqueo catalítico le permite obtener hidrocarburos:
A) normal (estructura no ramificada)
B) ramificado
B) aromático
D) insaturado
12. Se utiliza lo siguiente como agente antidetonante de combustible:
A) cloruro de aluminio
B) tetraetilo de plomo
B) cloruro de plomo
D) acetato de calcio
13. Gas naturalno utilizado cómo:
A) materias primas en la producción de negro de humo
B) materias primas en síntesis orgánica
C) un reactivo en la fotosíntesis
D) combustible en casa
14. Desde un punto de vista químico, la gasificación es ...
A) entrega de gas doméstico a los consumidores
B) tendido de tuberías de gas
C) convertir carbón fósil en gas
D) tratamiento de materiales con gas
15. No aplica a fracciones de destilación de aceite
A) queroseno
B) fueloil
B) resina
D) gasóleo
16. El nombre, que no tiene nada que ver con los combustibles para motores, es ...
A) gasolina
B) queroseno
C) ethin
D) gasóleo
17. Durante el craqueo del octano, se forma un alcano con el número de átomos de carbono en una molécula igual a ...
A) 8
B) 6
A LAS 4
D) 2
18. Al romper el butano, se forma olefina -
A) octeno
B) buteno
B) propeno
D) eteno
19. El craqueo de productos petrolíferos es
A) separación de hidrocarburos de petróleo en fracciones
B) la transformación de hidrocarburos saturados de aceite en aromáticos
C) descomposición térmica o catalítica de los productos del petróleo, que conduce a la formación de hidrocarburos con menos átomos de carbono en la molécula
D) conversión de hidrocarburos aromáticos de aceite en saturados
20. Las principales fuentes naturales de hidrocarburos saturados - ...
A)gas de pantano y carbón;
B)petróleo y gas natural;
V)asfalto y gasolina;
D) coque y polietileno.
21. ¿Qué hidrocarburos forman parte del gas de petróleo asociado?A) metano, etano, propano, butano
B) propano, butano
B) etano, propano
D) metano, etano
22. ¿Cuáles son los productos de la pirólisis del carbón?
A) coque, gas de horno de coque
B) coque, alquitrán de piedra
B) coque, gas de horno de coque, alquitrán de hulla, amoniaco y solución de sulfuro de hidrógeno
D) coque, gas de horno de coque, alquitrán de hulla
23. Indíquese el método físico de refinado del petróleo.
A) reformar
B) destilación fraccionada
B) craqueo catalítico
D) agrietamiento térmico
RESPUESTAS:
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Criterios de evaluación:
9 - 12 puntos - "3"
13 - 16 puntos - "4"
17 - 23 puntos - "5"
Cabe señalar que los hidrocarburos son de naturaleza generalizada. La mayor parte de la materia orgánica se obtiene de fuentes naturales. En el proceso de síntesis de compuestos orgánicos, se utilizan como materias primas gases naturales y asociados, carbón y lignito, aceite, turba, productos de origen animal y vegetal.
Fuentes naturales de hidrocarburos: gases naturales.
Los gases naturales son mezclas naturales de hidrocarburos de diversas estructuras y algunas impurezas de gases (sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono) que llenan las rocas de las rocas de la corteza terrestre. Estos compuestos se forman como resultado de la hidrólisis de sustancias orgánicas a grandes profundidades de la masa terrestre. Se encuentran en un estado libre en forma de grandes acumulaciones: gas, condensado de gas y campos de petróleo y gas.
El principal componente estructural de los gases naturales combustibles es СН₄ (metano - 98%), С₂Н₆ (etano - 4,5%), propano (С₃Н₈- 1,7%), butano (С₄Н₁₀ - 0,8%), pentano (С₅Н₁₂- 0, 6%) . El gas de petróleo asociado se incluye en la composición del petróleo en estado disuelto y se libera debido a una disminución de la presión cuando el petróleo sube a la superficie. En los campos de gas y petróleo, una tonelada de petróleo contiene de 30 a 300 metros cuadrados. m de gas. Las fuentes naturales de hidrocarburos son combustibles y materias primas valiosos para la industria de síntesis orgánica. El gas va a las plantas de procesamiento de gas, donde puede ser procesado (petróleo, adsorción a baja temperatura, condensación y rectificación). Se divide en componentes separados, cada uno de los cuales se utiliza para un propósito específico. Por ejemplo, gas de síntesis a partir de metano, que es la materia prima básica para la producción de otros hidrocarburos, acetileno, metanol, metanal, cloroformo.
Fuentes naturales de hidrocarburos: aceite.
El aceite es una mezcla compleja que se compone principalmente de hidrocarburos nafténicos, parafínicos y aromáticos. La composición del aceite incluye sustancias resinosas de asfalto, mono y disulfuros, mercaptanos, tiofeno, tiofano, sulfuro de hidrógeno, piperidina, piridina y sus homólogos, así como otras sustancias. En base a los productos, se obtienen más de 3000 productos diferentes utilizando métodos de síntesis petroquímica, incl. etileno, benceno, propileno, dicloroetano, cloruro de vinilo, estireno, etanol, isopropanol, butilenos, plásticos diversos, fibras químicas, tintes, detergentes, fármacos, explosivos, etc.
La turba es una roca sedimentaria de origen vegetal. Esta sustancia se utiliza como combustible (principalmente para centrales térmicas), materia prima química (para la síntesis de muchas sustancias orgánicas), lecho antiséptico en granjas, especialmente en granjas avícolas, componente de fertilizantes para jardinería y cultivo en el campo.
Fuentes naturales de hidrocarburos: xilema o madera.
El xilema es el tejido de las plantas superiores, a través del cual el agua y los nutrientes disueltos se transportan desde el rizoma del sistema a las hojas, así como a otros órganos de la planta. Consiste en células con una membrana rígida que tienen un sistema de conducción vascular. Dependiendo del tipo de madera, contiene diferente cantidad de sustancias pectínicas y compuestos minerales (principalmente sales de calcio), lípidos y aceites esenciales. La madera se utiliza como combustible, se puede utilizar para sintetizar alcohol metílico, ácido acético, celulosa y otras sustancias. Los tintes (sándalo, troncos de madera), taninos (roble), resinas y bálsamos (cedro, pino, abeto), alcaloides (plantas de la familia de las solanáceas, amapola, ranúnculo, paraguas) se obtienen de algunos tipos de madera. Algunos alcaloides se utilizan como medicamentos (quitina, cafeína), herbicidas (anabasina), insecticidas (nicotina).
Durante la lección podrás estudiar el tema “Fuentes naturales de hidrocarburos. Refinación de petróleo". Más del 90% de toda la energía consumida por la humanidad en la actualidad se obtiene a partir de compuestos orgánicos naturales fósiles. Aprenderás sobre los recursos naturales (gas natural, petróleo, carbón), sobre lo que sucede con el petróleo después de su extracción.
Tema: Hidrocarburos saturados
Lección: Fuentes naturales de hidrocarburos
Aproximadamente el 90% de la energía consumida por la civilización moderna se genera mediante la quema de combustibles fósiles naturales: gas natural, petróleo y carbón.
Rusia es un país rico en combustibles fósiles naturales. Hay grandes reservas de petróleo y gas natural en Siberia occidental y los Urales. El carbón bituminoso se extrae en las cuencas de Kuznetsk, South Yakutsk y otras regiones.
Gas natural consiste en promedio en volumen de 95% de metano.
Además del metano, el gas natural de varios campos contiene nitrógeno, dióxido de carbono, helio, sulfuro de hidrógeno y otros alcanos ligeros: etano, propano y butanos.
El gas natural se produce a partir de depósitos subterráneos, donde se encuentra a alta presión. El metano y otros hidrocarburos se forman a partir de sustancias orgánicas de origen vegetal y animal durante su descomposición sin acceso al aire. El metano se forma constantemente y en la actualidad como resultado de la actividad de los microorganismos.
El metano se encuentra en los planetas del sistema solar y sus lunas.
El metano puro es inodoro. Sin embargo, el gas utilizado en el hogar tiene un olor desagradable característico. Así huelen los aditivos especiales: los mercaptanos. El olor a mercaptanos permite detectar a tiempo las fugas de gas doméstico. Las mezclas de metano con aire son explosivas. en una amplia gama de proporciones: del 5 al 15% de gas por volumen. Por lo tanto, cuando huele a gas en la habitación, no solo puede encender un fuego, sino también usar interruptores eléctricos. La más mínima chispa puede provocar una explosión.
Arroz. 1. Petróleo de diferentes campos
Petróleo- un líquido espeso, como aceite. Su color va del amarillo claro al marrón y negro.
Arroz. 2. Campos petroleros
El petróleo de diferentes campos varía mucho en composición. Arroz. 1. La parte principal del petróleo son los hidrocarburos que contienen 5 o más átomos de carbono. Básicamente, estos hidrocarburos son limitantes, es decir alcanos. Arroz. 2.
La composición del aceite también incluye compuestos orgánicos que contienen azufre, oxígeno, nitrógeno. El aceite contiene agua e impurezas inorgánicas.
Los gases se disuelven en el petróleo, que se liberan durante su producción. gases de petróleo asociados... Estos son metano, etano, propano, butanos con mezclas de nitrógeno, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno.
Carbón como el aceite, es una mezcla compleja. La proporción de carbono en él representa el 80-90%. El resto es hidrógeno, oxígeno, azufre, nitrógeno y algunos otros elementos. En carbón marrón la proporción de carbono y materia orgánica es menor que en la piedra. Incluso menos materia orgánica en pizarra bituminosa.
En la industria, el carbón se calienta a 900-1100 0 С sin acceso al aire. Este proceso se llama procesión de coca... El resultado es un coque de alto contenido de carbono, gas de horno de coque y alquitrán de hulla necesarios para la metalurgia. Muchas sustancias orgánicas se liberan del gas y el alquitrán. Arroz. 3.
Arroz. 3. El dispositivo del horno de coque.
El gas natural y el petróleo son las fuentes más importantes de materias primas para la industria química. El petróleo tal como se extrae, o "petróleo crudo", es difícil de usar incluso como combustible. Por lo tanto, el petróleo crudo se divide en fracciones (del inglés "fracción" - "parte"), utilizando diferencias en los puntos de ebullición de sus sustancias constituyentes.
El método de separación de aceite basado en diferentes puntos de ebullición de sus hidrocarburos constituyentes se llama destilación o destilación. Arroz. 4.
Arroz. 4. Productos refinados del petróleo
La fracción que se destila de aproximadamente 50 a 180 0 С se llama gasolina.
Queroseno hierve a temperaturas de 180-300 0 С.
Un residuo negro espeso que no contiene sustancias volátiles se llama gasolina.
También hay una serie de fracciones intermedias que hierven en rangos más estrechos: éteres de petróleo (40-70 0 С y 70-100 0 С), aguarrás (149-204 ° С), así como gasóleo (200-500 0 С ). Se utilizan como disolventes. El fuel oil se puede destilar a presión reducida, de esta forma se obtienen aceites lubricantes y parafina. Residuos sólidos de la destilación de fueloil - asfalto... Se utiliza para la producción de superficies de carreteras.
El procesamiento de gases de petróleo asociados es una industria separada y le permite obtener una serie de productos valiosos.
Resumen de la lección
Durante la lección, estudió el tema “Fuentes naturales de hidrocarburos. Refinación de petróleo". Más del 90% de toda la energía consumida por la humanidad en la actualidad se obtiene a partir de compuestos orgánicos naturales fósiles. Aprendiste sobre los recursos naturales (gas natural, petróleo, carbón), sobre lo que le sucede al petróleo después de su extracción.
Bibliografía
1. Rudzitis G.E. Química. Fundamentos de Química General. Grado 10: libro de texto para instituciones educativas: nivel básico / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14ª edición. - M.: Educación, 2012.
2. Química. Grado 10. Nivel de perfil: libro de texto. para educación general. instituciones / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin y otros - M.: Drofa, 2008 .-- 463 p.
3. Química. Grado 11. Nivel de perfil: libro de texto. para educación general. instituciones / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin y otros - M.: Drofa, 2010 .-- 462 p.
4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Colección de problemas de química para quienes ingresan a las universidades. - 4ª ed. - M.: RIA "New Wave": Editorial Umerenkov, 2012. - 278 p.
Tarea
1.No.3, 6 (pág.74) Rudzitis G.Ye., Feldman F.G. Química: Química Orgánica. Grado 10: libro de texto para instituciones educativas: nivel básico / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14ª edición. - M.: Educación, 2012.
2. ¿Cuál es la diferencia entre el gas de petróleo asociado y el gas natural?
3. ¿Cómo se destila el aceite?
Objetivos de la lección:
Educativo:
- Desarrollar la actividad cognitiva de los estudiantes.
- Familiarizar al alumno con las fuentes naturales de hidrocarburos: petróleo, gas natural, carbón, con su composición y métodos de procesamiento.
- Explore los principales depósitos de estos recursos a escala global y en Rusia.
- Muestre su importancia en la economía nacional.
- Considere los problemas ambientales.
Educativo:
- Fomentar el interés por estudiar el tema, inculcar la cultura del habla en las lecciones de química.
Desarrollando:
- Desarrollar la atención, la observación, la escucha y la extracción de conclusiones.
Métodos y técnicas pedagógicas:
- Enfoque perceptual.
- Enfoque gnóstico.
- Enfoque cibernético.
Equipo: Pizarra interactiva, multimedia, libros de texto electrónicos de MarSTU, Internet, colecciones “Petróleo y los principales productos de su procesamiento”, “Carbón bituminoso y los productos más importantes de su procesamiento”.
Durante las clases
I. Momento organizacional.
Les presento el propósito y los objetivos de esta lección.
II. Parte principal.
Las fuentes naturales de hidrocarburos más importantes son: petróleo, carbón, gases naturales del petróleo y asociados.
El petróleo es "oro negro" (Presento a los estudiantes el origen del petróleo, principales reservas, producción, composición del petróleo, propiedades físicas, productos refinados).
En el proceso de rectificación, el aceite se divide en las siguientes fracciones:
Muestro muestras de facciones de la colección. (la demostración va acompañada de una explicación).
- Gases de destilación- una mezcla de hidrocarburos de bajo peso molecular, principalmente propano y butano, con un punto de ebullición de hasta 40 ° C,
- Fracción de gasolina (gasolina)- HC de composición С 5 Н 12 a С 11 Н 24 (t bp 40-200 ° С, con una separación más fina de esta fracción, gasoil(éter de petróleo, 40 - 70 ° С) y gasolina(70 - 120 ° C),
- Fracción de nafta- HC de composición de С 8 Н 18 a С 14 Н 30 (t bp 150-250 ° С),
- Fracción de queroseno- HC de composición de C 12 H 26 a C 18 H 38 (punto de ebullición 180 - 300 ° C),
- Combustible diesel- HC de composición de C 13 N 28 a C 19 N 36 (t bp 200 - 350 ° C)
Refinación de petróleo restante - gasolina- contiene hidrocarburos con un número de átomos de carbono de 18 a 50. Se obtiene la destilación a presión reducida del fuelóleo gasóleo(C 18 H 28 - C 25 H 52), aceites lubricantes(C 28 H 58 - C 38 H 78), vaselina y parafina- mezclas de hidrocarburos sólidos de bajo punto de fusión. Residuos sólidos de destilación de fueloil - alquitrán y productos de su procesamiento - betún y asfalto utilizado para la fabricación de pavimentos de carreteras.
Los productos obtenidos como resultado de la rectificación del aceite se someten a un procesamiento químico. Uno de ellos es agrietamiento.
El craqueo es la descomposición térmica de los productos del petróleo, lo que conduce a la formación de hidrocarburos con menos átomos de carbono por molécula. (Utilizo el libro de texto electrónico de MarSTU, que habla de los tipos de craqueo).
Los estudiantes comparan el craqueo térmico y catalítico. (Diapositiva número 16)
Agrietamiento térmico.
La división de las moléculas de hidrocarburos tiene lugar a una temperatura más alta (470-5500 C). El proceso avanza lentamente, se forman hidrocarburos con átomos de carbono no ramificados. En la gasolina obtenida como resultado del craqueo térmico, junto con los hidrocarburos saturados, existen muchos hidrocarburos insaturados. Por lo tanto, esta gasolina tiene una mayor resistencia a los golpes que la gasolina pura. La gasolina craqueada térmicamente contiene muchos hidrocarburos insaturados, que se oxidan y polimerizan fácilmente. Por tanto, esta gasolina es menos estable durante el almacenamiento. La combustión puede obstruir varias partes del motor.
Agrietamiento catalítico.
La división de las moléculas de hidrocarburos tiene lugar en presencia de catalizadores y a una temperatura más baja (450-5000 C). El foco principal está en la gasolina. Intentan conseguir más y siempre mejor calidad. El agrietamiento catalítico surgió precisamente como resultado de la lucha obstinada a largo plazo de los trabajadores del petróleo para mejorar la calidad de la gasolina. En comparación con el craqueo térmico, el proceso avanza mucho más rápido, no solo con la descomposición de las moléculas de hidrocarburos, sino también con su isomerización, es decir. hidrocarburos formados con una cadena ramificada de átomos de carbono. La gasolina craqueada catalíticamente tiene una resistencia a los golpes incluso mayor que la gasolina craqueada térmicamente.
Carbón. (Les presento a los estudiantes el origen del carbón, principales reservas, minería, propiedades físicas, productos procesados).
Origen: (Utilizo el libro de texto electrónico de MarSTU, donde se habla del origen del carbón).
Reservas básicas: (diapositiva número 18) En el mapa, les muestro a los estudiantes los depósitos de carbón más grandes de Rusia en términos de volumen de producción: estas son las cuencas de Tunguska, Kuznetsk y Pechora.
Extracción:(Utilizo el libro de texto electrónico de MarSTU, donde se habla de la minería del carbón).
- Gas de horno de coque- que contiene Н 2, СН 4, СО, СО 2, impurezas de NH 3, N 2 y otros gases,
- Alquitrán de hulla- contiene varios cientos de sustancias orgánicas diferentes, incluido el benceno y sus homólogos, fenol y alcoholes aromáticos, naftaleno y diversos compuestos heterocíclicos,
- Nadzmolnaya, o agua amoniacal- contiene amoníaco disuelto, así como fenol, sulfuro de hidrógeno y otras sustancias,
- Coca- Residuo sólido de coquización, carbón prácticamente puro.
Gases naturales y asociados al petróleo. (Les presento a los estudiantes las principales reservas, producción, composición, productos procesados).
III. Generalización.
En la parte de resumen de la lección, usando el programa Turning Point, hice una prueba. Los estudiantes se armaron con controles remotos. Cuando aparece una pregunta en la pantalla, al presionar el botón correspondiente, eligen la respuesta correcta.
1. Los principales componentes del gas natural son:
- Etano;
- Propano;
- Metano;
- Butano.
2. ¿Qué fracción de la destilación del aceite contiene de 4 a 9 átomos de carbono por molécula?
- Nafta;
- Gasóleo;
- Gasolina;
- Queroseno.
3. ¿Cuál es el punto de craqueo de productos petrolíferos pesados?
- Producción de metano;
- Obtención de fracciones de gasolina con alta resistencia a la detonación;
- Producción de gas de síntesis;
- Obteniendo hidrógeno.
4. ¿Qué proceso no está relacionado con la refinación de petróleo?
- Procesión de coca;
- Destilación fraccionada;
- Craqueo catalítico;
- Agrietamiento térmico.
5. ¿Cuál de los eventos enumerados es el más peligroso para los ecosistemas acuáticos?
- Violación de la estanqueidad del oleoducto;
- Derrame de petróleo como resultado de un accidente de camión cisterna;
- Violación de la tecnología durante la producción profunda de petróleo en tierra;
- Transporte de carbón por mar.
6. Del metano, que forma gas natural, obtenga:
- Gas de síntesis;
- Etileno;
- Acetileno;
- Butadieno.
7. ¿Qué características distinguen a la gasolina craqueada catalíticamente de la gasolina pura?
- Presencia de alquenos;
- La presencia de alquinos;
- La presencia de hidrocarburos de cadena ramificada;
- Alta resistencia a la detonación.
El resultado de la prueba es inmediatamente visible en la pantalla.
Tarea:§ 10, ejercicio 1 - 8
Literatura:
- L.Yu. Alikberova "Química entretenida" - M.: "AST-Press", 1999.
- OS Gabrielyan, IG Ostroumov "Manual de un profesor de química, grado 10". - M.: "Blik y K", 2001.
- O.S.Gabrielyan, F.N.Maskaev, S.Yu. Ponomarev, V.I. Terenin "Chemistry Class 10" .– M.: "Bustard", 2003.
La controversia sobre la forma de la Tierra no quita valor a la importancia de su contenido. El fósil más importante siempre ha sido el agua subterránea. Proporcionan las necesidades primarias del cuerpo humano. Sin embargo, sin los combustibles fósiles, que son la principal fuente de energía para la civilización humana, la vida humana parece ser completamente diferente.
El combustible es una fuente de energía
Entre todos los fósiles escondidos en las entrañas de la Tierra, el combustible pertenece al tipo combustible (o sedimentario).
La base es el hidrocarburo, por lo tanto, uno de los efectos de la reacción de combustión es la liberación de energía, que se puede utilizar fácilmente para mejorar el confort de la vida humana. Durante la última década, aproximadamente el 90% de toda la energía utilizada en la Tierra se ha generado a partir de combustibles fósiles. Este hecho nos hace pensar mucho, considerando que la riqueza de las entrañas del planeta pertenece a fuentes de energía no renovables y se va agotando con el tiempo.
Tipos de combustible
Combustibles principales |
|||
sólido | líquido | gaseoso | disperso |
Todos los combustibles fósiles son suministrados por petróleo, carbón y gas natural.
Breve utilizado como combustible
Las materias primas para la producción de portadores de energía son petróleo, carbón, pizarra bituminosa, gas natural, hidratos de gas, turba.
Petróleo- un líquido relacionado con minerales combustibles (sedimentarios). Consta de hidrocarburos y otros elementos químicos. El color del líquido, según la composición, varía entre marrón claro, marrón oscuro y negro. Las composiciones de color amarillo verdoso e incoloro son raras. La presencia de elementos que contienen nitrógeno, azufre y oxígeno en el aceite determina su color y olor.
Carbón- nombre de origen latino. Carbō es el nombre internacional del carbono. La composición contiene masas bituminosas y residuos vegetales. Se trata de un compuesto orgánico que se ha convertido en objeto de lenta descomposición bajo la influencia de factores externos (geológicos y biológicos).
Esquisto bituminoso, como el carbón, son un representante del grupo de combustibles fósiles sólidos, o caustobiolitos (que literalmente traducido del griego suena como "una piedra combustible de la vida"). Durante la destilación en seco (bajo la influencia de altas temperaturas), forma resinas que tienen una composición química similar al aceite. La composición de las lutitas está dominada por minerales (calcida, dolomita, cuarzo, pirita, etc.), pero también los hay orgánicos (kerógeno), que solo en rocas de alta calidad alcanzan el 50% de la composición total.
Gas natural- una sustancia gaseosa formada durante la descomposición de sustancias orgánicas. En las entrañas de la Tierra, existen tres tipos de acumulación de mezclas de gases: acumulaciones separadas, casquetes de gas de los campos petroleros y en la composición de petróleo o agua. En condiciones climáticas óptimas, la sustancia solo se encuentra en estado gaseoso. Se puede encontrar en el interior de la tierra en forma de cristales (hidratos de gas natural).
Hidratos de gas- formaciones cristalinas formadas a partir de agua y gas en determinadas condiciones. Pertenecen al grupo de compuestos de composición variable.
Turba- Roca suelta utilizada como combustible, material termoaislante, fertilizante. Es un mineral que contiene gas y se utiliza como combustible en muchas regiones.
Origen
Todo lo que el hombre moderno extrae de las entrañas de la tierra pertenece a recursos naturales no renovables. Se necesitaron millones de años y condiciones geológicas especiales para su aparición. Se formó una gran cantidad de combustibles fósiles en el Mesozoico.
Petróleo- Según la teoría biogénica de su origen, la formación duró cientos de millones de años a partir de la materia orgánica de las rocas sedimentarias.
Carbón- se forma siempre que el material vegetal en descomposición se reponga más rápido de lo que ocurre la descomposición. Los pantanos son un lugar adecuado para este proceso. El agua estancada protege una capa de masa vegetal de la destrucción completa por parte de las bacterias debido a su bajo contenido de oxígeno. El carbón se divide en húmicos (proviene de los restos de madera, hojas, tallos) y sapropelita (formada principalmente a partir de algas).
La turba se puede llamar materia prima para la formación de carbón. Si se sumerge bajo capas de sedimentos, el agua y los gases se pierden bajo la influencia de la compresión y se forma carbón.
Esquisto bituminoso- el componente orgánico está formado por transformaciones bioquímicas de las algas más simples. Se divide en dos tipos: talomoalginita (contiene algas con estructura celular preservada) y coloalginita (algas con pérdida de estructura celular).
Gas natural- de acuerdo con la misma teoría del origen biogénico de los fósiles, el gas natural se forma a lecturas de presión y temperatura más altas que el petróleo, lo que se demuestra por la ocurrencia más profunda de depósitos. Están formados por el mismo material natural (los restos de organismos vivos).
Hidratos de gas- estas son tales formaciones, para cuya apariencia se requieren condiciones termobáricas especiales. Por lo tanto, se forman principalmente en sedimentos del fondo marino y rocas congeladas. También pueden formarse en las paredes de la tubería durante la producción de gas y, por lo tanto, el fósil se calienta a una temperatura por encima de la formación de hidratos.
Turba- formado en condiciones de pantano a partir de restos de plantas orgánicas descompuestas de forma incompleta. Se deposita en la superficie del suelo.
Minería
El carbón bituminoso y el gas natural se diferencian no solo en la forma en que se elevan a la superficie. Más profundos que el resto son los campos de gas, de uno a varios kilómetros tierra adentro. La sustancia se encuentra en los poros de los depósitos (formación que contiene gas natural). La fuerza que hace que el material se eleve es la diferencia de presión entre los estratos subterráneos y el sistema de recolección. La producción se realiza mediante pozos, que intentan distribuirse uniformemente por todo el campo. La extracción de combustible, así, permite evitar los flujos cruzados de gas entre áreas y el riego intempestivo de los depósitos.
Las tecnologías de producción de petróleo y gas tienen algunas similitudes. Los tipos de producción de petróleo se distinguen por los métodos de elevar la sustancia a la superficie:
- fuente (una tecnología similar al gas, basada en la diferencia de presión subterránea y en el sistema de suministro de líquido);
- elevación de gas;
- utilizando una bomba centrífuga eléctrica;
- con la instalación de una bomba de tornillo eléctrica;
- bombas de varilla de bombeo (a veces conectadas a una unidad de bombeo de tierra).
El método de extracción depende de la profundidad de aparición de la sustancia. Hay muchas opciones para subir el petróleo a la superficie.
El método de desarrollo de un depósito de carbón también depende de las características de la presencia de carbón en el suelo. La minería a cielo abierto se lleva a cabo cuando el fósil se encuentra a un nivel de cien metros de la superficie. A menudo se lleva a cabo un tipo de minería mixta: primero a cielo abierto, luego subterránea (utilizando las caras). Los depósitos de carbón son ricos en otros recursos de valor para el consumidor: metales valiosos, metano, metales raros, aguas subterráneas.
Los depósitos de lutitas se desarrollan ya sea por extracción (considerada ineficaz) o por producción en el yacimiento, cuando la roca se calienta bajo tierra. Debido a la complejidad de la tecnología, la minería se realiza en cantidades muy limitadas.
La turba se extrae drenando pantanos. Debido a la aparición de oxígeno, los microorganismos aeróbicos se activan, descomponiendo su materia orgánica, lo que conduce a la liberación de dióxido de carbono a una velocidad tremenda. La turba es el tipo de combustible más barato; se extrae constantemente de acuerdo con ciertas reglas.
Reservas recuperables
Una de las valoraciones del bienestar de la sociedad se basa en el consumo de combustible per cápita: cuanto más consumo, más cómoda vive la gente. Este hecho (y no solo) obliga a la humanidad a incrementar el volumen de producción de combustible, influyendo en los precios. El costo del petróleo en la actualidad se define mediante un término económico como "netback". Este término significa el precio por el cual incluye el costo promedio ponderado de los productos petrolíferos (producidos a partir de la sustancia comprada) y la entrega de materias primas a la empresa.
Las bolsas de comercio venden petróleo a precios CIF, que literalmente significa "costo, seguro y flete". De esto podemos concluir que el precio del petróleo hoy según las cotizaciones de las transacciones incluye el precio de las materias primas, los costos de transporte para su entrega.
Tasas de consumo
Teniendo en cuenta las crecientes tasas de consumo de recursos naturales, es difícil hacer una evaluación inequívoca del suministro de combustible durante un período prolongado. Con la dinámica actual, la producción de petróleo en 2018 ascenderá a 3 mil millones de toneladas, lo que conducirá al agotamiento de las reservas mundiales en un 80% para 2030. La provisión de oro negro se prevé dentro de 55 a 50 años. El gas natural se puede agotar en 60 años a las tasas de consumo actuales.
Hay muchas más reservas de carbón en la Tierra que petróleo y gas. Sin embargo, durante la última década, su producción ha aumentado, y si el ritmo no se ralentiza, de los 420 años previstos (previsiones existentes), las reservas se agotarán en 200.
Impacto en el medio ambiente
El uso activo de combustibles fósiles provoca un aumento de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, cuyo efecto nocivo sobre el clima del planeta ha sido confirmado por organizaciones medioambientales internacionales. Si no se reducen las emisiones de CO2, es inevitable una catástrofe ecológica, cuyo comienzo pueden observar los contemporáneos. Según estimaciones preliminares, del 60% al 80% de todas las reservas de combustibles fósiles deberían permanecer intactas para estabilizar la situación en la Tierra. Sin embargo, este no es el único efecto secundario del uso de combustibles fósiles. La misma producción, transporte, procesamiento en la refinería contribuye a la contaminación del medio ambiente con sustancias mucho más tóxicas. Un ejemplo es el accidente en el Golfo de México, que provocó la suspensión de la Corriente del Golfo.
Limitaciones y alternativas
La extracción de combustibles fósiles es un negocio rentable para empresas cuya principal limitación es el agotamiento de los recursos naturales. Suele olvidarse mencionar que los vacíos formados por la actividad humana en las entrañas de la tierra contribuyen a la desaparición del agua dulce en la superficie y su salida hacia capas más profundas. La desaparición del agua potable en la Tierra no puede justificarse por ninguno de los beneficios de los combustibles fósiles. Y sucederá si la humanidad no racionaliza su permanencia en el planeta.
Hace cinco años aparecieron en China motocicletas y automóviles con una nueva generación de motores (sin combustible). Pero se lanzaron en cantidades estrictamente limitadas (para un cierto círculo de personas) y la tecnología se clasificó. Esto solo habla de la miopía de la codicia humana, porque si se puede "ganar dinero" con el petróleo y el gas, nadie impedirá que los magnates del petróleo hagan esto.
Conclusión
Junto con las conocidas fuentes de energía alternativas (renovables), existen tecnologías menos costosas pero clasificadas. Sin embargo, su aplicación debe entrar inevitablemente en la vida de una persona, de lo contrario el futuro no será tan largo y despejado como lo imaginan los "empresarios".
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