SURSE NATURALE DE HIDROCARBURI ȘI PRELUCRAREA LOR

1. Principalele direcții de prelucrare industrială a gazelor naturale

A) combustibil, sursă de energie

B) obținerea parafinelor

C) obținerea polimerilor

D) obținerea solvenților.

2. Ce metodă chimică este utilizată pentru rafinarea primară a petrolului?

A) arzător

B) descompunere

B) distilarea fracționată

D) crăparea.

3. Sursa din care hidrocarburi este gudronul de cărbune?

A) limită

B) aromat

C) nesaturate

D) cicloparafine.

4. De ce procesarea cărbunelui se numește distilare uscată?

A) se efectuează fără acces aerian

B) fără acces la apă

C) alimente uscate

D) distilat cu abur uscat.

5. Principala componentă a gazului natural este

A) etan

B) butan

B) benzen

D) metan.

6. Principalul tip de prelucrare a gazelor naturale:

A) producerea gazului de sinteză

B) ca combustibil

C) obținerea acetilenei

D) obținerea benzinei

7. Un combustibil viabil din punct de vedere economic și ecologic este ..

A) cărbune tare

B) gaz natural

B) turbă

D) ulei

8. Distilarea uleiului se bazează pe:

A) la diferite puncte de fierbere ale componentelor constitutive

B) pe diferența de densitate a componentelor constitutive

C) pe solubilitate diferită a componentelor constitutive

D) pentru solubilitate diferită în apă

9. Ce cauzează coroziunea țevilor în distilarea și rafinarea uleiului?

A) prezența nisipului în ulei

B) lut

B) sulf

D) azot

10. Rafinarea produselor petroliere pentru a obține hidrocarburi cu o greutate moleculară mai mică se numește:

A) piroliza

B) crăpături

C) descompunerea

D) hidrogenare

11. Crăparea catalitică permite obținerea de hidrocarburi:

A) normal (structură neramificată)

B) ramificat

B) aromat

D) nesaturate

12. Următorul este utilizat ca agent anti-combustibil pentru combustibil:

A) clorură de aluminiu

B) plumb tetraetil

B) clorura de plumb

D) acetat de calciu

13. Gaz naturalnefolosit Cum:

A) materii prime în producția de negru de fum

B) materii prime în sinteză organică

C) un reactiv în fotosinteză

D) combustibil acasă

14. Din punct de vedere chimic, gazificarea este ...

A) livrarea gazelor de uz casnic către consumatori

B) instalarea conductelor de gaz

C) transformarea cărbunelui fosil în gaz

D) tratarea gazelor cu materiale

15. Nu se aplică la fracțiunile de distilare a uleiului

A) kerosen

B) păcură

B) rășină

D) motorină

16. Un nume care nu are nimic de-a face cu combustibilii pentru motoare este ...

A) benzină

B) kerosen

C) etină

D) motorină

17. În timpul crăparii octanului, se formează un alcan cu numărul de atomi de carbon dintr-o moleculă egal cu ...

A) 8

B) 6

AT 4

D) 2

18. La crăparea butanului, se formează olefină -

A) octenă

B) butenă

B) propenă

D) etenă

19. Crăparea produselor petroliere este

A) separarea hidrocarburilor petroliere în fracțiuni

B) conversia hidrocarburilor saturate de ulei în aromatic

C) descompunerea termică sau catalitică a produselor petroliere, ducând la formarea de hidrocarburi cu mai puțini atomi de carbon în moleculă

D) conversia hidrocarburilor aromatice de ulei în saturate

20. Principalele surse naturale de hidrocarburi saturate - ...

A)gaz mlaștină și cărbune;

B)petrol și gaze naturale;

V)asfalt și benzină;

D) cocs și polietilenă.

21. Ce hidrocarburi fac parte din gazele petroliere asociate?A) metan, etan, propan, butan
B) propan, butan
B) etan, propan
D) metan, etan

22. Care sunt produsele pirolizei cărbunelui?
A) cocs, gaz de cocserie
B) cocs, gudron de piatră
B) cocs, gaz de cocserie, gudron de cărbune, amoniac și soluție de hidrogen sulfurat
D) cocs, gaz de cocserie, gudron de cărbune

23. Indicați metoda fizică de rafinare a petrolului

A) reformarea

B) distilarea fracționată

B) crăparea catalitică

D) fisurare termică

RĂSPUNSURI:

1 ___

2 ___

3 ___

4 ___

5 ___

6 ___

7 ___

8 ___

9 ___

10___

11___

12___

13___

14___

15___

16___

17___

18___

19___

20___

21___

22___

23___

Criterii de evaluare:

9 - 12 puncte - „3”

13 - 16 puncte - "4"

17 - 23 de puncte - "5"

Trebuie remarcat faptul că hidrocarburile sunt răspândite în natură. Majoritatea materiei organice se obțin din surse naturale. În procesul de sintetizare a compușilor organici, gazele naturale și asociate, cărbunele și cărbunele brun, petrolul, turbă, produsele de origine animală și vegetală sunt utilizate ca materii prime.

Surse naturale de hidrocarburi: gaze naturale.

Gazele naturale sunt amestecuri naturale de hidrocarburi de diferite structuri și unele impurități de gaze (hidrogen sulfurat, hidrogen, dioxid de carbon) care umple rocile rocilor din scoarța terestră. Acești compuși se formează ca urmare a hidrolizei substanțelor organice la adâncimi mari pe Pământ. Ele se găsesc în stare liberă sub formă de acumulări uriașe - gaz, condensat de gaz și câmpuri de petrol și gaze.

Principala componentă structurală a gazelor naturale combustibile este СН₄ (metan - 98%), С₂Н₆ (etan - 4,5%), propan (С₃Н₈- 1,7%), butan (С₄Н₁₀ - 0,8%), pentan (С₅Н₁₂- 0, 6%) . Gazul petrolier asociat este inclus în compoziția petrolului în stare dizolvată și este eliberat din acesta datorită scăderii presiunii atunci când uleiul se ridică la suprafață. În câmpurile de gaz și petrol, o tonă de petrol conține între 30 și 300 mp. m de gaz. Sursele naturale de hidrocarburi sunt combustibili și materii prime valoroase pentru industria sintezei organice. Gazul intră în fabricile de prelucrare a gazelor, unde poate fi procesat (petrol, adsorbție la temperaturi scăzute, condens și rectificare). Este împărțit în componente separate, fiecare dintre ele fiind utilizată pentru un scop specific. De exemplu, gaz de sinteză din metan, care este materia primă de bază pentru producerea altor hidrocarburi, acetilenă, metanol, metan, cloroform.

Surse naturale de hidrocarburi: petrol.

Uleiul este un amestec complex care constă în principal din hidrocarburi naftenice, parafinice și aromatice. Compoziția uleiului include substanțe asfaltice rășinoase, mono- și disulfuri, mercaptani, tiofen, tiofan, hidrogen sulfurat, piperidină, piridină și omologii săi, precum și alte substanțe. Peste 3000 de produse diferite sunt obținute pe baza produselor folosind metode de sinteză petrochimică, incl. etilenă, benzen, propilenă, dicloretan, clorură de vinil, stiren, etanol, izopropanol, butilene, diverse materiale plastice, fibre chimice, coloranți, detergenți, medicamente, explozivi etc.

Turba este o rocă sedimentară de origine vegetală. Această substanță este utilizată ca combustibil (în principal pentru centralele termice), ca materie primă chimică (pentru sinteza multor substanțe organice), ca așternut antiseptic în ferme, în special în fermele de păsări, ca componentă a îngrășămintelor pentru grădinărit și cultivarea câmpului.

Surse naturale de hidrocarburi: xilem sau lemn.

Xilemul este țesutul plantelor superioare, prin care apa și substanțele nutritive dizolvate sunt transportate din rizomul sistemului către frunze, precum și către alte organe ale plantelor. Se compune din celule cu o membrană rigidă care au un sistem de conducere vasculară. În funcție de tipul de lemn, acesta conține o cantitate diferită de pectină și compuși minerali (în principal săruri de calciu), lipide și uleiuri esențiale. Lemnul este folosit ca combustibil; poate fi utilizat pentru a sintetiza alcool metilic, acid acetic, celuloză și alte substanțe. Coloranții (lemn de santal, lemn de bușteni), taninuri (stejar), rășini și balsamuri (cedru, pin, molid), alcaloizi (plante din familia Solanaceae, mac, ranuncul, umbrelă) se obțin din unele tipuri de lemn. Unii alcaloizi sunt utilizați ca medicamente (chitină, cofeină), erbicide (anabazină), insecticide (nicotină).

În timpul lecției veți putea studia tema „Surse naturale de hidrocarburi. Rafinarea petrolului". Peste 90% din toată energia consumată de omenire în prezent este obținută din compuși organici naturali fosili. Veți afla despre resursele naturale (gaz natural, petrol, cărbune), despre ce se întâmplă cu petrolul după extracția sa.

Subiect: hidrocarburi saturate

Lecția: Surse naturale de hidrocarburi

Aproximativ 90% din energia consumată de civilizația modernă este generată de arderea combustibililor fosili naturali - gaze naturale, petrol și cărbune.

Rusia este o țară bogată în combustibili fosili naturali. Există mari rezerve de petrol și gaze naturale în Siberia de Vest și în Ural. Cărbunele bituminos este extras în bazinele Kuznetsk, Yakutsk de Sud și în alte regiuni.

Gaz natural constă în medie în volum de 95% metan.

Pe lângă metan, gazele naturale din diferite domenii conțin azot, dioxid de carbon, heliu, hidrogen sulfurat, precum și alți alcani ușori - etan, propan și butani.

Gazul natural este produs din depozite subterane, unde este sub presiune ridicată. Metanul și alte hidrocarburi se formează din substanțe organice de origine vegetală și animală în timpul descompunerii lor fără acces la aer. Metanul se formează constant și în prezent, ca urmare a activității microorganismelor.

Metanul se găsește pe planetele sistemului solar și lunile lor.

Metanul pur este inodor. Cu toate acestea, gazul folosit în casă are un miros neplăcut caracteristic. Acesta este mirosul aditivilor speciali - mercaptani. Mirosul mercaptanilor face posibilă detectarea scurgerilor de gaz intern în timp. Amestecurile de metan cu aer sunt exploziveîntr-o gamă largă de rapoarte - de la 5 la 15% gaz în volum. Prin urmare, dacă simți miros de gaz în cameră, nu poți doar să aprinzi un foc, ci să folosești și întrerupătoare electrice. Cea mai mică scânteie poate provoca o explozie.

Orez. 1. Ulei din diferite domenii

Ulei- un lichid gros, ca uleiul. Culoarea sa este de la galben deschis la maro și negru.

Orez. 2. Câmpurile petroliere

Uleiul din diferite domenii variază foarte mult în ceea ce privește compoziția. Orez. 1. Principala parte a petrolului este hidrocarburile care conțin 5 sau mai mulți atomi de carbon. Practic, aceste hidrocarburi sunt limitative, adică alcani. Orez. 2.

Compoziția uleiului include și compuși organici care conțin sulf, oxigen, azot, uleiul conține apă și impurități anorganice.

Gazele sunt dizolvate în ulei, care sunt eliberate în timpul producerii - gaze asociate petrolului... Acestea sunt metan, etan, propan, butani cu amestecuri de azot, dioxid de carbon și hidrogen sulfurat.

Cărbune la fel ca uleiul, este un amestec complex. Ponderea carbonului în acesta reprezintă 80-90%. Restul este hidrogen, oxigen, sulf, azot și alte elemente. În cărbune brun proporția de carbon și materie organică este mai mică decât în ​​piatră. Chiar mai puțină materie organică în șist de ulei.

În industrie, cărbunele este încălzit la 900-1100 0 С fără acces la aer. Acest proces se numește cocsificabil... Rezultatul este un conținut ridicat de carbon, necesar cocsului pentru metalurgie, gaz de cocserie și gudron de cărbune. Multe substanțe organice sunt eliberate din gaz și gudron. Orez. 3.

Orez. 3. Dispozitivul cuptorului cu cocsură

Gazul natural și petrolul sunt cele mai importante surse de materii prime pentru industria chimică. Uleiul așa cum este extras sau „țițeiul” este dificil de utilizat chiar și ca combustibil. Prin urmare, țițeiul este împărțit în fracții (din engleza „fraction” - „part”), folosind diferențe în punctele de fierbere ale substanțelor sale constitutive.

Metoda de separare a uleiului pe baza diferitelor puncte de fierbere a hidrocarburilor sale constitutive se numește distilare sau distilare. Orez. 4.

Orez. 4. Produse petroliere rafinate

Fracția care este distilată de la aproximativ 50 la 180 0 С se numește benzină.

Kerosen fierbe la temperaturi de 180-300 0 С.

Se numește un reziduu negru gros care nu conține substanțe volatile păcură.

Există, de asemenea, o serie de fracțiuni intermediare care fierb în intervale mai restrânse - eteri de petrol (40-70 0 С și 70-100 0 С), spirt alb (149-204 ° С), precum și motorină (200-500 0 С ). Sunt folosiți ca solvenți. Păcura poate fi distilată sub presiune redusă, astfel se obțin din ea uleiuri lubrifiante și parafină. Reziduuri solide din distilarea păcurii - asfalt... Este utilizat pentru producerea de suprafețe de drum.

Prelucrarea gazelor petroliere asociate este o industrie separată și vă permite să obțineți o serie de produse valoroase.

Rezumatul lecției

În timpul lecției, ați studiat tema „Surse naturale de hidrocarburi. Rafinarea petrolului". Peste 90% din toată energia consumată de omenire în prezent este obținută din compuși organici naturali fosili. Ați aflat despre resursele naturale (gaz natural, petrol, cărbune), despre ce se întâmplă cu petrolul după extracția sa.

Bibliografie

1. Rudzita G.E. Chimie. Bazele chimiei generale. Clasa 10: manual pentru instituțiile de învățământ: nivel de bază / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - ediția a 14-a. - M.: Educație, 2012.

2. Chimie. Gradul 10. Nivel profil: manual. pentru învățământul general. instituții / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin și alții - M.: Drofa, 2008. - 463 p.

3. Chimie. Clasa a 11a. Nivel profil: manual. pentru învățământul general. instituții / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin și colab. - M.: Bustard, 2010. - 462 p.

4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Colectare de sarcini în chimie pentru cei care intră în universități. - ed. A 4-a. - M.: RIA „New Wave”: Editura Umerenkov, 2012. - 278 p.

Teme pentru acasă

1. Nr. 3, 6 (p. 74) Rudzitis G.Ye., Feldman F.G. Chimie: Chimie organică. Clasa 10: manual pentru instituțiile de învățământ: nivel de bază / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - ediția a 14-a. - M.: Educație, 2012.

2. Care este diferența dintre gazele petroliere asociate și gazele naturale?

3. Cum este distilat uleiul?

Obiectivele lecției:

Educational:

  • Pentru a dezvolta activitatea cognitivă a elevilor.
  • Să familiarizeze elevii cu surse naturale de hidrocarburi: petrol, gaze naturale, cărbune, cu compoziția și metodele lor de prelucrare.
  • Explorează principalele depozite ale acestor resurse la scară globală și în Rusia.
  • Arată importanța lor în economia națională.
  • Luați în considerare problemele de mediu.

Educational:

  • Promovarea interesului pentru studierea subiectului, insuflarea culturii vorbirii în lecțiile de chimie.

În curs de dezvoltare:

  • Dezvoltă atenția, observația, abilitățile de ascultare și tragerea concluziilor.

Metode și tehnici pedagogice:

  • Abordare perceptivă.
  • Abordarea gnostică.
  • Abordarea cibernetică.

Echipament: Tablă interactivă, multimedia, manuale electronice ale MarSTU, Internet, colecții „Petrolul și principalele produse ale prelucrării sale”, „Cărbune bituminos și cele mai importante produse ale prelucrării sale”.

În timpul orelor

I. Momentul organizatoric.

Vă prezint scopul și obiectivele acestei lecții.

II. Parte principală.

Cele mai importante surse naturale de hidrocarburi sunt: ​​petrol, cărbune, gaze naturale și petrol asociate.

Uleiul este „aur negru” (Prezint elevilor originea petrolului, principalele rezerve, producția, compoziția uleiului, proprietățile fizice, produsele rafinate).

În procesul de rectificare, uleiul este împărțit în următoarele fracțiuni:

Arăt mostre de facțiuni din colecție (demonstrația este însoțită de o explicație).

  • Gazele de distilare- un amestec de hidrocarburi moleculare joase, în principal propan și butan, cu un punct de fierbere de până la 40 ° C;
  • Fracția de benzină (benzină)- HC de compoziție С 5 Н 12 până la С 11 Н 24 (t pb 40-200 ° С, cu o separare mai fină a acestei fracții, motorină(eter de petrol, 40 - 70 ° С) și benzină(70 - 120 ° C),
  • Fracțiunea nafta- HC de compoziție de la C 8 H 18 la C 14 H 30 (t bp 150 - 250 ° C),
  • Fracția de kerosen- compoziție HC de la C 12 H 26 la C 18 H 38 (punctul de fierbere 180 - 300 ° C),
  • Combustibil diesel- HC de compoziție de la C 13 N 28 la C 19 N 36 (t bp 200 - 350 ° C)

Rafinare de petrol rămasă - păcură- conține hidrocarburi cu un număr de atomi de carbon de la 18 la 50. Se obține distilarea sub presiune redusă din păcură motorina(C 18 H 28 - C 25 H 52), uleiuri lubrifiante(C 28 H 58 - C 38 H 78), petrolatumși parafină- amestecuri de hidrocarburi solide cu topire redusă. Reziduuri solide de distilare a păcurii - gudronși produse de prelucrare - bitumși asfalt folosit pentru fabricarea suprafețelor drumului.

Produsele obținute ca urmare a rectificării uleiului sunt supuse prelucrării chimice. Unul dintre ei este cracare.

Cracarea este descompunerea termică a produselor petroliere, ceea ce duce la formarea de hidrocarburi cu mai puțini atomi de carbon per moleculă. (Folosesc manualul electronic al MarSTU, care spune despre tipurile de fisurare).

Elevii compară fisurarea termică și catalitică. (Slide numărul 16)

Crăparea termică.

Divizarea moleculelor de hidrocarburi are loc la o temperatură mai mare (470-5500 C). Procesul se desfășoară încet, se formează hidrocarburi cu atomi de carbon neramificați. Benzina obținută ca urmare a fisurării termice, împreună cu hidrocarburile saturate, conține multe hidrocarburi nesaturate. Prin urmare, această benzină are o rezistență mai mare la lovire decât benzina cu funcționare directă. Benzina cracată termic conține multe hidrocarburi nesaturate, care sunt ușor oxidate și polimerizate. Prin urmare, această benzină este mai puțin stabilă în timpul depozitării. Arderea poate bloca diverse părți ale motorului.

Crăparea catalitică.

Divizarea moleculelor de hidrocarburi are loc în prezența catalizatorilor și la o temperatură mai mică (450-5000 C). Accentul principal se pune pe benzină. Încearcă să obțină mai multă calitate și întotdeauna mai bună. Crăparea catalitică a apărut tocmai ca urmare a luptei încăpățânate pe termen lung a lucrătorilor din petrol pentru a îmbunătăți calitatea benzinei. Comparativ cu fisurarea termică, procesul se desfășoară mult mai repede, nu numai cu descompunerea moleculelor de hidrocarburi, ci și cu izomerizarea acestora, adică hidrocarburi formate cu un lanț ramificat de atomi de carbon. Benzina crăpată catalitic este chiar mai rezistentă la detonare decât benzina crăpată termic.

Cărbune. (Prezint studenților originea cărbunelui, principalele rezerve, minerit, proprietăți fizice, produse prelucrate).

Origine: (Folosesc manualul electronic al MarSTU, unde se vorbește despre originea cărbunelui).

Rezerve de bază: (diapozitivul numărul 18) Pe hartă le arăt studenților cele mai mari zăcăminte de cărbune din Rusia în ceea ce privește volumul producției - acestea sunt bazinele Tunguska, Kuznetsk și Pechora.

Extracţie:(Folosesc manualul electronic al MarSTU, unde se vorbește despre extracția cărbunelui).

  • Gaz cuptor de cocserie- care conține Н 2, СН 4, СО, СО 2, impurități de NH 3, N 2 și alte gaze,
  • Gudron de cărbune- conține câteva sute de substanțe organice diferite, inclusiv benzen și omologii săi, fenol și alcooli aromatici, naftalină și diverși compuși heterociclici;
  • Nadzmolnaya, sau apa cu amoniac- conține amoniac dizolvat, precum și fenol, hidrogen sulfurat și alte substanțe,
  • Coca-Cola- reziduu solid de cocsificare, carbon practic pur.

Gazele naturale și asociate petrolului. (Prezint elevilor principalele rezerve, producție, compoziție, produse prelucrate).

III. Generalizare.

În partea de sinteză a lecției, folosind programul Turning Point, am făcut un test. Studenții s-au înarmat cu telecomenzi. Când apare o întrebare pe ecran, apăsând butonul corespunzător, ei aleg răspunsul corect.

1. Principalele componente ale gazelor naturale sunt:

  • Etan;
  • Propan;
  • Metan;
  • Butan.

2. Ce fracțiune din distilarea uleiului conține de la 4 la 9 atomi de carbon per moleculă?

  • Nafta;
  • Motorină;
  • Benzină;
  • Kerosen.

3. Ce rost are cracarea produselor petroliere grele?

  • Producția de metan;
  • Obținerea fracțiunilor de benzină cu rezistență ridicată la detonare;
  • Producția de gaze de sinteză;
  • Obținerea hidrogenului.

4. Ce proces nu este legat de rafinarea petrolului?

  • Cocsificabil;
  • Distilație fracțională;
  • Crăparea catalitică;
  • Crăparea termică.

5. Care dintre evenimentele enumerate este cel mai periculos pentru ecosistemele acvatice?

  • Încălcarea etanșeității conductei de petrol;
  • Scurgere de petrol ca urmare a unui accident de cisternă;
  • Încălcarea tehnologiei în timpul producției profunde de petrol pe uscat;
  • Transportul cărbunelui pe mare.

6. Din metan, care formează gaz natural, obțineți:

  • Gaz de sinteză;
  • Etilenă;
  • Acetilenă;
  • Butadiene.

7. Ce caracteristici diferențiază benzina crăpată catalitic de benzina liniară?

  • Prezența alchenelor;
  • Prezența alchinelor;
  • Prezența hidrocarburilor cu lanț ramificat;
  • Rezistență mare la detonare.

Rezultatul testului este vizibil imediat pe ecran.

Teme pentru acasă:§ 10, exercițiul 1-8

Literatură:

  1. L.Yu. Alikberova „Chimie amuzantă.” - M.: „AST-Press”, 1999.
  2. OS Gabrielyan, IG Ostroumov „Manualul unui profesor de chimie, nota 10” .– M.: „Blik i K”, 2001.
  3. O.S.Gabrielyan, F.N.Maskaev, S.Yu. Ponomarev, V.I. Terenin "Chemistry Class 10" .– M.: "Bustard", 2003.

Controversa asupra formei Pământului nu scade din semnificația conținutului său. Cea mai importantă fosilă a fost întotdeauna apa subterană. Ele asigură nevoile primare ale corpului uman. Cu toate acestea, fără combustibili fosili, care sunt principala sursă de energie pentru civilizația umană, viața umană pare să fie complet diferită.

Combustibilul este o sursă de energie

Dintre toate fosilele ascunse în intestinele Pământului, combustibilul aparține tipului combustibil (sau sedimentar).

Baza este hidrocarbura, prin urmare unul dintre efectele reacției de ardere este eliberarea de energie, care poate fi ușor utilizată pentru a îmbunătăți confortul vieții umane. În ultimul deceniu, aproximativ 90% din toată energia utilizată pe Pământ a fost generată din combustibili fosili. Acest fapt ne face să ne gândim la multe, având în vedere că bogăția intestinelor planetei aparține unor surse neregenerabile de energie și se epuizează în timp.

Tipuri de combustibil

Șistul uleios

Ulei

Aerosoli

Suspensii

Piatra, antracit, grafit

Sapropel

Gaze de șist

Nisipuri bituminoase

Emulsii

Gaz minereu

Combustibil lichid pentru rachete

Gaz metan

Produs pe baza procesului Fischer-Tropsch

Hidrat de metan

Gaz comprimat

Produse de gazeificare cu combustibil solid

Combustibili principali

solid

lichid

gazos

dispersat

Toți combustibilii fosili sunt furnizați din petrol, cărbune și gaze naturale.

Slip folosit ca combustibil

Materiile prime pentru producerea transportatorilor de energie sunt petrolul, cărbunele, șistul petrolier, gazul natural, hidrații de gaz, turbă.

Ulei- un lichid legat de minerale combustibile (sedimentare). Se compune din hidrocarburi și alte elemente chimice. Culoarea lichidului, în funcție de compoziție, variază între maro deschis, maro închis și negru. Compozițiile de culoare galben-verde și incoloră sunt rare. Prezența elementelor care conțin azot, sulf și oxigen în ulei determină culoarea și mirosul acestuia.

Cărbune- denumire de origine latină. Carbō este denumirea internațională pentru carbon. Compoziția conține mase bituminoase și reziduuri de plante. Este un compus organic care a devenit un obiect de descompunere lentă sub influența factorilor externi (geologici și biologici).

Șistul petrolier, precum cărbunele, sunt un reprezentant al grupului de combustibili fosili solizi, sau caustobioliti (care tradus literal din greacă sună ca „piatră combustibilă a vieții”). În timpul distilării uscate (sub influența temperaturilor ridicate), formează rășini care sunt în compoziție chimică apropiate de ulei. Compoziția șisturilor este dominată de minerale (calcidă, dolomită, cuarț, pirită etc.), dar există și organice (kerogen), care doar în rocile de înaltă calitate ating 50% din compoziția totală.

Gaz natural- o substanță gazoasă formată în timpul descompunerii substanțelor organice. În intestinele Pământului, există trei tipuri de acumulare de amestecuri de gaze: acumulări separate, capacele de gaz ale câmpurilor petroliere și în compoziția petrolului sau a apei. În condiții climatice optime, substanța este doar într-o stare gazoasă. Se poate găsi în interiorul pământului sub formă de cristale (hidrați de gaze naturale).

Hidrați de gaze- formațiuni cristaline formate din apă și gaze în anumite condiții. Acestea aparțin grupului de compuși cu compoziție variabilă.

Turbă- rocă liberă utilizată ca combustibil, material termoizolant, îngrășământ. Este un mineral gazos care este folosit ca combustibil în multe regiuni.

Origine

Tot ceea ce omul modern extrage în măruntaiele pământului aparține resurselor naturale neregenerabile. Au fost necesare milioane de ani și condiții geologice speciale pentru apariția lor. O cantitate mare de combustibili fosili s-au format în mezozoic.

Ulei- conform teoriei biogene a originii sale, formarea a durat sute de milioane de ani din materia organică a rocilor sedimentare.

Cărbune- se formează cu condiția ca materialul vegetal în descompunere să fie alimentat mai repede decât se produce descompunerea. Mlaștinile sunt un loc potrivit pentru acest proces. Apa în picioare protejează un strat de masă vegetală de distrugerea completă de către bacterii datorită conținutului redus de oxigen. Cărbunele este împărțit în humic (provine din resturile de lemn, frunze, tulpini) și sapropelit (format în principal din alge).

Materia primă pentru formarea cărbunelui poate fi numită turbă. Dacă este scufundat sub straturi de sedimente, apa și gazele se pierd sub influența compresiei și se formează cărbune.

Șistul uleios- componenta organică este formată din transformări biochimice ale celor mai simple alge. Se împarte în două tipuri: talomoalginită (conține alge cu structură celulară conservată) și coloalginită (alge cu pierderea structurii celulare).

Gaz natural- conform aceleiași teorii a originii biogene a fosilelor, gazul natural se formează la citiri de presiune și temperatură mai mari decât petrolul, lucru dovedit de apariția mai profundă a depozitelor. Ele sunt formate din același material natural (rămășițele organismelor vii).

Hidrați de gaze- acestea sunt astfel de formațiuni, pentru apariția cărora sunt necesare condiții termobarice speciale. Prin urmare, se formează în principal pe sedimente de pe fundul mării și pe roci înghețate. De asemenea, se pot forma pe pereții conductelor în timpul producerii gazului, în legătură cu care fosila este încălzită la o temperatură peste formarea hidratului.

Turbă- format în condiții de mlaștină din resturi de plante organice incomplet descompuse. Se depune pe suprafața solului.

Minerit

Cărbunele bituminos și gazele naturale diferă nu numai prin modul în care sunt ridicate la suprafață. Câmpurile de gaz sunt mai adânci decât restul - de la unu la câțiva kilometri spre interior. Substanța se găsește în porii rezervoarelor (formațiune care conține gaze naturale). Forța care face ca materialul să crească în sus este diferența de presiune dintre straturile subterane și sistemul de colectare. Producția are loc folosind puțuri, care încearcă să fie distribuite uniform pe întregul domeniu. Extragerea combustibilului, astfel, permite evitarea fluxurilor încrucișate de gaze între zone și udarea prematură a depozitelor.

Tehnologiile de producție a petrolului și a gazelor au unele asemănări. Tipurile de producție de ulei se disting prin metodele de ridicare a substanței la suprafață:

  • fântână (o tehnologie similară gazului, bazată pe diferența de presiune subterană și în sistemul de livrare a lichidului);
  • lift cu gaz;
  • folosind o pompă centrifugă electrică;
  • cu instalarea unei pompe electrice cu șurub;
  • pompe cu tije de ventuză (uneori conectate la o unitate de pompare la sol).

Metoda de extracție depinde de profunzimea apariției substanței. Există o mulțime de opțiuni pentru ridicarea uleiului la suprafață.

Metoda de dezvoltare a unui zăcământ de cărbune depinde și de caracteristicile apariției cărbunelui în sol. Exploatarea în aer liber se realizează atunci când fosila se găsește la un nivel de o sută de metri de suprafață. Un tip mixt de exploatare este adesea efectuat: mai întâi prin metoda deschisă, apoi prin metrou (folosind fețele). Zăcămintele de cărbune sunt bogate în alte resurse de valoare pentru consumatori: metale valoroase, metan, metale rare, ape subterane.

Zăcămintele de șist sunt dezvoltate fie prin exploatare (considerată ineficientă), fie prin producție în rezervor, când roca este încălzită în subteran. Datorită complexității tehnologiei, mineritul se desfășoară în cantități foarte limitate.

Turba este extrasă prin scurgerea mlaștinilor. Datorită apariției oxigenului, microorganismele aerobe sunt activate, descompunându-i materia organică, ceea ce duce la eliberarea de dioxid de carbon la o viteză extraordinară. Turba este cel mai ieftin tip de combustibil; se extrage constant în conformitate cu anumite reguli.

Rezerve recuperabile

Una dintre evaluările bunăstării societății se bazează pe consumul de combustibil pe cap de locuitor: cu cât consumul este mai mare, cu atât trăiesc oamenii mai confortabili. Acest fapt (și nu numai) obligă omenirea să crească volumul producției de combustibil, influențând prețurile. Costul petrolului astăzi este definit de un astfel de termen economic ca „netback”. Acest termen înseamnă prețul pentru care include costul mediu ponderat al produselor petroliere (produse din substanța achiziționată) și livrarea materiilor prime către întreprindere.

Bursele comerciale vând petrol la prețuri CIF, ceea ce înseamnă literalmente „cost, asigurare și transport”. Din aceasta putem concluziona că prețul petrolului de astăzi, conform cotațiilor tranzacțiilor, include prețul materiilor prime, costurile de transport pentru livrarea acestuia.

Ratele de consum

Luând în considerare ratele crescânde ale consumului de resurse naturale, este dificil să se facă o evaluare fără echivoc a aprovizionării cu combustibil pentru o perioadă lungă de timp. Odată cu dinamica actuală, producția de petrol în 2018 se va ridica la 3 miliarde de tone, ceea ce va duce la epuizarea rezervelor mondiale cu 80% până în 2030. Aprovizionarea cu aur negru este prevăzută în 55 - 50 de ani. Gazul natural poate fi epuizat în 60 de ani, la ratele de consum curente.

Există mai multe rezerve de cărbune pe Pământ decât petrolul și gazul. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, producția sa a crescut și, dacă ritmul nu scade, atunci din cei 420 de ani planificați (prognozele existente), rezervele vor fi epuizate în 200.

Impactul asupra mediului

Utilizarea activă a combustibililor fosili duce la o creștere a emisiilor de dioxid de carbon (CO2) în atmosferă, al cărei efect nociv asupra climei planetei a fost confirmat de organizațiile internaționale de mediu. Dacă nu reduceți emisiile de CO2, este inevitabilă o catastrofă ecologică, al cărei început poate fi observat de contemporani. Conform calculelor preliminare, de la 60% la 80% din toate rezervele de combustibili fosili ar trebui să rămână intacte pentru a stabiliza situația de pe Pământ. Cu toate acestea, acesta nu este singurul efect secundar al utilizării combustibililor fosili. Însăși producția, transportul, prelucrarea la rafinărie contribuie la poluarea mediului cu substanțe mult mai toxice. Un exemplu este accidentul din Golful Mexic, care a dus la suspendarea curentului Golfului.

Limitări și alternative

Extracția combustibililor fosili este o afacere profitabilă pentru companiile a căror principală limitare este epuizarea resurselor naturale. De obicei, este uitat să menționăm că golurile formate de activitatea umană în intestinele pământului contribuie la dispariția apei dulci la suprafață și la plecarea ei în straturi mai adânci. Dispariția apei potabile pe Pământ nu poate fi justificată de niciunul dintre beneficiile combustibililor fosili. Și se va întâmpla dacă umanitatea nu își raționalizează șederea pe planetă.

Acum cinci ani, în China au apărut motociclete și mașini cu o nouă generație de motoare (fără combustibil). Dar au fost eliberate în cantități strict limitate (pentru un anumit cerc de oameni), iar tehnologia a devenit clasificată. Acest lucru vorbește doar despre miopia lăcomiei umane, deoarece dacă puteți „face bani” din petrol și gaze, nimeni nu îi va opri pe magnatii petrolului să facă acest lucru.

Concluzie

Alături de bine-cunoscutele surse de energie alternative (regenerabile), există tehnologii mai puțin costisitoare, dar clasificate. Cu toate acestea, aplicarea lor trebuie să intre în mod inevitabil în viața unei persoane, altfel viitorul nu va fi atât de lung și lipsit de nori pe cât își imaginează „oamenii de afaceri”.