PRÍRODNÉ ZDROJE UHĽOVODÍKOV A ICH SPRACOVANIE

1.Hlavné smery priemyselné spracovanie zemný plyn

A) palivo, zdroj energie

B) získanie parafínov

B) získanie polymérov

D) získanie rozpúšťadiel.

2.Na čo sa používa chemická metóda primárne spracovanie olej?

A) pálenie

B) rozklad

B) frakčná destilácia

D) praskanie.

3.Aké uhľovodíky pochádzajú z uhoľného dechtu?

A) extrémne

B) aromatické

B) neobmedzene

D) cykloparafíny.

4.Prečo sa spracovanie uhlia nazýva suchá destilácia?

A) sa vykonáva bez prístupu vzduchu

B) bez prístupu k vode

B) suché produkty

D) destilovaný suchou parou.

5.Hlavnou zložkou zemného plynu je

A) etán

B) bután

B) benzén

D) metán.

6. Hlavný typ spracovania zemného plynu:

A) výroba syntézneho plynu

B) ako palivo

B) výroba acetylénu

D) získanie benzínu

7. Nákladovo efektívne a šetrné k životnému prostrediu bezpečné palivo- Toto..

A) uhlie

B) zemný plyn

B) rašelina

D) olej

8. Destilácia ropy je založená na:

A) na rozdielne teploty varu jednotlivých zložiek

B) na rozdiele v hustote jednotlivých zložiek

B) na rozdielnej rozpustnosti zložiek

D) pri rôznej rozpustnosti vo vode

9. Čo spôsobuje koróziu potrubí pri rafinácii a rafinácii ropy?

A) Prítomnosť piesku v oleji

B) hlina

B) síra

D) dusík

10. Spracovanie ropných produktov na výrobu uhľovodíkov s nižšou molekulovou hmotnosťou sa nazýva:

A) pyrolýza

B) praskanie

B) rozklad

D) hydrogenácia

11. Katalytické krakovanie umožňuje získať uhľovodíky:

A) normálna (nerozvetvená štruktúra)

B) rozvetvené

B) aromatické

D) neobmedzené

12. Ako prostriedok proti klepaniu paliva sa používa:

A) chlorid hlinitý

B) tetraetylolovo

B) chlorid olovnatý

D) octan vápenatý

13. Zemný plynnepoužité Ako:

A) suroviny na výrobu sadzí

B) suroviny v organickej syntéze

B) činidlo pri fotosyntéze

D) palivo pre domácnosť

14. Z chemického hľadiska je splyňovanie...

A) dodávka domáceho plynu spotrebiteľom

B) kladenie plynových potrubí

B) premena fosílneho uhlia na plyn

D) plynová úprava materiálov

15. Nepoužiteľné na ropné destilačné frakcie

A) petrolej

B) vykurovací olej

B) živica

D) plynový olej

16. Meno, s ktorým nemá nič spoločné motorové palivá,- Toto…

A) benzín

B) petrolej

B) etín

D) plynový olej

17. Pri krakovaní oktánu vzniká alkán s počtom atómov uhlíka v molekule rovným ...

A) 8

B) 6

AT 4

D) 2

18. Pri krakovaní butánu vzniká olefín –

A) oktén

B) butén

B) propén

D) etén

19. Krakovanie ropných produktov je

A) separácia ropných uhľovodíkov na frakcie

B) konverzia nasýtených ropných uhľovodíkov na aromatické

B) tepelný alebo katalytický rozklad ropných produktov, ktorý vedie k tvorbe uhľovodíkov s menším počtom atómov uhlíka v molekule

D) konverzia aromatických uhľovodíkov ropy na nasýtené

20. Hlavnými prírodnými zdrojmi nasýtených uhľovodíkov sú...

A)bažinový plyn a uhlie;

B)ropa a zemný plyn;

IN)asfalt a benzín;

D) koks a polyetylén.

21. Aké uhľovodíky sú zahrnuté v súvisiacich ropných plynoch?A) metán, etán, propán, bután
B) propán, bután
B) etán, propán
D) metán, etán

22. Aké sú produkty pyrolýzy uhlia?
A) koks, koksárenský plyn
B) koks, kamenný decht
C) koks, koksárenský plyn, uhoľný decht, roztok amoniaku a sírovodíka
D) koks, koksárenský plyn, uhoľný decht

23. Uveďte fyzikálna metóda rafinácia ropy

A) reformovanie

B) frakčná destilácia

B) katalytické krakovanie

D) tepelné krakovanie

ODPOVEDE:

1 ___

2 ___

3 ___

4 ___

5 ___

6 ___

7 ___

8 ___

9 ___

10___

11___

12___

13___

14___

15___

16___

17___

18___

19___

20___

21___

22___

23___

Kritériá hodnotenia:

9 – 12 bodov – „3“

13 – 16 bodov – „4“

17 – 23 bodov – „5“

Treba poznamenať, že uhľovodíky sú v prírode rozšírené. Väčšina organických látok sa získava z prírodných zdrojov. V procese syntézy organických zlúčenín sa ako suroviny využívajú prírodné a sprievodné plyny, uhlie a hnedé uhlie, ropa, rašelina, produkty živočíšneho a rastlinného pôvodu.

Prírodné pramene uhľovodíky: zemné plyny.

Zemné plyny sú prírodné zmesi uhľovodíkov rôznej štruktúry a niektorých plynných nečistôt (sírovodík, vodík, oxid uhličitý), ktoré vypĺňajú horniny skaly V zemská kôra. Tieto zlúčeniny vznikajú ako výsledok hydrolýzy organických látok vo veľkých hĺbkach Zeme. Nachádzajú sa vo voľnom stave vo forme obrovských akumulácií - plynu, plynového kondenzátu a ropných a plynových polí.

Hlavná konštrukčný komponent horľavé prírodné plyny sú СН₄ (metán - 98 %), С₂Н₆ (etán - 4,5 %), propán (С₃Н₈ - 1,7 %), bután (С₄Н₅₀ - 0,8 %), pentán (С.0, 6 %). Pridružený ropný plyn je súčasťou ropy v rozpustenom stave a uvoľňuje sa z nej v dôsledku poklesu tlaku, keď ropa stúpa na povrch. V plynových a ropných poliach jedna tona ropy obsahuje 30 až 300 m2. m plynu. Prírodné zdroje uhľovodíkov sú cenné palivo a suroviny pre priemysel organickej syntézy. Plyn sa dodáva do zariadení na spracovanie plynu, kde sa môže spracovať (ropa, nízkoteplotná adsorpcia, kondenzácia a rektifikácia). Je rozdelená na samostatné komponenty, z ktorých každá sa používa na špecifické účely. Napríklad zo syntézneho plynu metánu, ktorý je základnou surovinou na výrobu ďalších uhľovodíkov, acetylénu, metanolu, metanálu, chloroformu.

Prírodné zdroje uhľovodíkov: ropa.

Ropa je komplexná zmes, ktorá pozostáva predovšetkým z nafténových, parafínových a aromatických uhľovodíkov. Zloženie ropy zahŕňa asfaltovo-živičné látky, mono- a disulfidy, merkaptány, tiofén, tiofan, sírovodík, piperidín, pyridín a jeho homológy, ako aj ďalšie látky. Na základe produktov využívajúcich metódy petrochemickej syntézy sa získa viac ako 3000 rôznych produktov, vrátane. etylén, benzén, propylén, dichlóretán, vinylchlorid, styrén, etanol, izopropanol, butylény, rôzne plasty, chemické vlákna, farbivá, čistiace prostriedky, lieky, výbušniny atď.

Rašelina je sedimentárna hornina rastlinného pôvodu. Táto látka sa používa ako palivo (hlavne pre tepelné elektrárne), chemické suroviny (na syntézu mnohých organických látok), antiseptická podstielka na farmách, najmä v chovoch hydiny, a zložka hnojív pre záhradníctvo a poľné pestovanie.

Prírodné zdroje uhľovodíkov: xylém alebo drevo.

Xylém – tkanivo vyššie rastliny, pozdĺž ktorého voda a rozp živiny pochádzajú z podzemku systému do listov, ako aj z iných orgánov rastliny. Pozostáva z buniek so stuhnutým plášťom, ktoré majú cievny vodivý systém. Podľa druhu dreva, ktoré obsahuje rôzne množstvá pektínové látky a minerálne zlúčeniny (hlavne vápenaté soli), lipidy a éterické oleje. Ako palivo sa používa drevo, možno z neho syntetizovať metylalkohol, kyselinu octovú, celulózu a ďalšie látky. Z niektorých druhov dreva sa vyrábajú farbivá (santalové drevo, polenové drevo), triesloviny (dub), živice a balzamy (céder, borovica, smrek), alkaloidy (rastliny z čeľade nočných, mak, ranunculaceae a dážďovníkovité). Niektoré alkaloidy sa používajú ako lieky(chitín, kofeín), herbicídy (anabazín), insekticídy (nikotín).

Počas lekcie si budete môcť preštudovať tému „Prírodné zdroje uhľovodíkov. Rafinácia ropy“. Viac ako 90 % všetkej energie, ktorú ľudstvo v súčasnosti spotrebuje, sa získava z fosílnych prírodných organických zlúčenín. Dozviete sa o prírodných zdrojoch (zemný plyn, ropa, uhlie), čo sa deje s ropou po jej vyťažení.

Téma: Nasýtené uhľovodíky

Lekcia: Prírodné zdroje uhľovodíkov

Asi 90 % energie spotrebovanej modernou civilizáciou vzniká spaľovaním prírodných fosílnych palív – zemného plynu, ropy a uhlia.

Rusko je krajina bohatá na prírodné zásoby fosílnych palív. Na západnej Sibíri a na Urale sú veľké zásoby ropy a zemného plynu. Uhlie sa ťaží v povodí Kuznecka, Južného Jakutska a ďalších regiónoch.

Zemný plyn pozostáva v priemere z 95 % objemu metánu.

Zemný plyn z rôznych oblastí obsahuje okrem metánu dusík, oxid uhličitý, hélium, sírovodík, ale aj ďalšie ľahké alkány – etán, propán a butány.

Zemný plyn sa ťaží z podzemných ložísk, kde je pod vysokým tlakom. Metán a iné uhľovodíky vznikajú z organických látok rastlinného a živočíšneho pôvodu pri ich rozklade bez prístupu vzduchu. V dôsledku činnosti mikroorganizmov neustále vzniká metán.

Metán objavený na planétach slnečná sústava a ich spoločníci.

Čistý metán nemá žiadny zápach. Avšak plyn používaný v každodennom živote má charakteristický nepríjemný zápach. Takto vonia špeciálne prísady – merkaptány. Vôňa merkaptánov umožňuje včas odhaliť únik plynu v domácnosti. Zmesi metánu so vzduchom sú výbušné v širokom rozsahu pomerov - od 5 do 15 % objemu plynu. Ak teda v miestnosti cítite plyn, nemali by ste si len zapáliť, ale ani nepoužívať elektrické vypínače. Najmenšia iskra môže spôsobiť výbuch.

Ryža. 1. Ropa z rôznych polí

Olej- hustá kvapalina podobná oleju. Jeho farba sa pohybuje od svetložltej po hnedú a čiernu.

Ryža. 2. Ropné polia

Ropa z rôznych polí sa značne líši v zložení. Ryža. 1. Hlavnou časťou ropy sú uhľovodíky obsahujúce 5 alebo viac atómov uhlíka. V zásade sú tieto uhľovodíky klasifikované ako limitujúce, t.j. alkány. Ryža. 2.

Olej obsahuje aj organické zlúčeniny obsahujúce síru, kyslík, dusík.Ropa obsahuje vodu a anorganické nečistoty.

Plyny, ktoré sa uvoľňujú pri jeho výrobe, sa rozpúšťajú v oleji - súvisiace ropné plyny. Ide o metán, etán, propán, butány s prímesami dusíka, oxidu uhličitého a sírovodíka.

Uhlie, ako ropa, je zložitá zmes. Podiel uhlíka v ňom predstavuje 80 – 90 %. Zvyšok tvorí vodík, kyslík, síra, dusík a niektoré ďalšie prvky. V hnedom uhlí podiel uhlíka a organickej hmoty je nižší ako v kameni. Ešte menej organickej hmoty v roponosná bridlica.

V priemysle sa uhlie ohrieva na 900-1100 0 C bez prístupu vzduchu. Tento proces sa nazýva koksovanie. Výsledkom je koks s vysokým obsahom uhlíka, potrebný pre hutníctvo, koksárenský plyn a uhoľný decht. Z plynu a dechtu sa uvoľňuje veľa organických látok. Ryža. 3.

Ryža. 3. Stavba koksovej pece

Zemný plyn a ropa sú najdôležitejšími zdrojmi surovín pre chemický priemysel. Ropa, ako sa ťaží, alebo „surová ropa“ sa ťažko používa aj ako palivo. Preto sa ropa delí na frakcie (z anglického „frakcia“ - „časť“) pomocou rozdielov v bodoch varu jej základných látok.

Metóda oddeľovania oleja na základe rôznych teplôt varu uhľovodíkov, z ktorých sa skladá, sa nazýva destilácia alebo destilácia. Ryža. 4.

Ryža. 4. Ropné produkty

Frakcia, ktorá destiluje približne od 50 do 180 0 C, sa nazýva benzín.

Petrolej vrie pri teplote 180-300 0 C.

Nazýva sa hustý čierny zvyšok neobsahujúci žiadne prchavé látky palivový olej.

Existuje aj množstvo medzifrakcií, ktoré vrú v užšom rozmedzí - petrolejové étery (40 - 70 0 C a 70 - 100 0 C), lakový benzín (149 - 204 ° C) a plynový olej (200 - 500 0 C) . Používajú sa ako rozpúšťadlá. Vykurovací olej sa môže destilovať pri zníženom tlaku, čím sa získajú mazacie oleje a parafín. Pevný zvyšok z destilácie vykurovacieho oleja - asfalt. Používa sa na výrobu povrchov ciest.

Spracovanie súvisiacich ropných plynov je samostatným odvetvím a produkuje množstvo cenných produktov.

Zhrnutie lekcie

Počas hodiny ste študovali tému „Prírodné zdroje uhľovodíkov. Rafinácia ropy“. Viac ako 90 % všetkej energie, ktorú ľudstvo v súčasnosti spotrebuje, sa získava z fosílnych prírodných organických zlúčenín. Dozvedeli ste sa o prírodných zdrojoch (zemný plyn, ropa, uhlie), čo sa deje s ropou po jej vyťažení.

Bibliografia

1. Rudzitis G.E. Chémia. Základy všeobecnej chémie. 10. ročník: učebnica pre vzdelávacie inštitúcie: základná úroveň/ G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. vydanie. - M.: Vzdelávanie, 2012.

2. Chémia. 10. ročník Úroveň profilu: učebnica pre všeobecné vzdelanie inštitúcie/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin a kol., M.: Drop, 2008. - 463 s.

3. Chémia. 11. ročník Úroveň profilu: akademická. pre všeobecné vzdelanie inštitúcie/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin a kol., M.: Drop, 2010. - 462 s.

4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Zbierka úloh z chémie pre tých, ktorí vstupujú na univerzity. - 4. vyd. - M.: RIA "Nová vlna": Vydavateľstvo Umerenkov, 2012. - 278 s.

Domáca úloha

1. č. 3, 6 (s. 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. Chémia: Organická chémia. 10. ročník: učebnica pre všeobecnovzdelávacie inštitúcie: základný stupeň / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. vydanie. - M.: Vzdelávanie, 2012.

2. Ako sa pridružený ropný plyn líši od zemného plynu?

3. Ako sa destiluje olej?

Ciele lekcie:

Vzdelávacie:

  • Rozvíjať kognitívna aktivitaštudentov.
  • Oboznámiť študentov s prírodnými zdrojmi uhľovodíkov: ropa, zemný plyn, uhlie, ich zloženie a spôsoby spracovania.
  • Štúdium hlavných ložísk týchto zdrojov globálne a v Rusku.
  • Ukážte ich význam v národnom hospodárstve.
  • Zvážte otázky ochrany životné prostredie.

Vzdelávacie:

  • Pestovanie záujmu o štúdium témy, vštepovanie kultúry reči na hodinách chémie.

Vzdelávacie:

  • Rozvíjajte pozornosť, pozorovanie, počúvanie a vyvodzovanie záverov.

Pedagogické metódy a techniky:

  • Percepčný prístup.
  • Gnostický prístup.
  • Kybernetický prístup.

Vybavenie: Interaktívna tabuľa, multimédiá, elektronické učebnice MarSTU, Internet, zbierky „Ropa a hlavné produkty jej spracovania“, „Uhlie a najdôležitejšie produkty jej spracovania“.

Počas vyučovania

I. Organizačný moment.

Uvádzam účel a ciele tejto lekcie.

II. Hlavná časť.

Najdôležitejšie prírodné zdroje uhľovodíkov sú: ropa, uhlie, prírodné a súvisiace ropné plyny.

Ropa – „čierne zlato“ (Predstavujem študentom pôvod ropy, hlavné zásoby, produkciu, zloženie ropy, fyzikálne vlastnosti a rafinované produkty).

Počas procesu rektifikácie sa olej delí na tieto frakcie:

Ukazujem vzorky zlomkov zo zbierky (ukážka sprevádzaná vysvetlením).

  • Destilačné plyny– zmes nízkomolekulárnych uhľovodíkov, najmä propánu a butánu, s teplotou varu do 40 °C,
  • Benzínová frakcia (benzín)– HC zloženie C 5 H 12 až C 11 H 24 (bod varu 40-200°C, pri jemnejšom oddelení tejto frakcie sa dostane plynový olej(petroléter, 40 - 70 °C) a benzín(70 - 120 °C),
  • Naftová frakcia– zloženie HC od C 8 H 18 do C 14 H 30 (teplota varu 150 – 250 °C),
  • Petrolejová frakcia– zloženie HC od C 12 H 26 do C 18 H 38 (teplota varu 180 – 300 °C),
  • Dieselové palivo– HC zloženie od С 13 Н 28 do С 19 Н 36 (t bod varu 200 - 350 °С)

Zvyšky z rafinácie ropy – palivový olej– obsahuje uhľovodíky s počtom atómov uhlíka od 18 do 50. Destiláciou za zníženého tlaku z vykurovacieho oleja vzniká solárny olej(C18H28 – C25H52), mazacie oleje(C28H58 – C38H78), petrolatum A parafín– nízkotopiteľné zmesi pevných uhľovodíkov. Pevný zvyšok z destilácie vykurovacieho oleja - decht a produkty jeho spracovania - bitúmen A asfalt používa sa na výrobu povrchov ciest.

Produkty získané rektifikáciou oleja sú podrobené chemickému spracovaniu. Jedným z nich je praskanie.

Krakovanie je tepelný rozklad ropných produktov, ktorý vedie k tvorbe uhľovodíkov s menším počtom atómov uhlíka v molekule. (Používam elektronickú učebnicu MarSTU, ktorá hovorí o typoch praskania).

Študenti porovnávajú tepelné a katalytické krakovanie. (Snímka č. 16)

Tepelné praskanie.

K rozkladu molekúl uhľovodíkov dochádza pri vyššej teplote (470-5500 C). Proces prebieha pomaly, vznikajú uhľovodíky s nerozvetveným reťazcom atómov uhlíka. Benzín získaný v dôsledku tepelného krakovania spolu s nasýtenými uhľovodíkmi obsahuje veľa nenasýtených uhľovodíkov. Preto má tento benzín väčšiu odolnosť proti detonácii ako priamy destilovaný benzín. Tepelne krakovaný benzín obsahuje veľa nenasýtených uhľovodíkov, ktoré ľahko oxidujú a polymerizujú. Preto je tento benzín počas skladovania menej stabilný. Pri horení sa môžu upchať rôzne časti motora.

Katalytické krakovanie.

K štiepeniu molekúl uhľovodíkov dochádza v prítomnosti katalyzátorov a pri nižšej teplote (450-5000 C). Hlavný dôraz je kladený na benzín. Snažia sa toho získať viac a rozhodne najlepšia kvalita. Katalytické krakovanie sa objavilo práve v dôsledku dlhodobého, vytrvalého boja ropných robotníkov o zlepšenie kvality benzínu. V porovnaní s tepelným krakovaním proces prebieha oveľa rýchlejšie a dochádza nielen k štiepeniu molekúl uhľovodíkov, ale aj k ich izomerizácii, t.j. vznikajú uhľovodíky s rozvetveným reťazcom atómov uhlíka. Katalyticky krakovaný benzín je ešte odolnejší voči detonácii ako tepelne krakovaný benzín.

Uhlie. (Predstavujem žiakom pôvod uhlia, hlavné zásoby, produkciu, fyzikálne vlastnosti, spracované produkty).

Pôvod: (Používam elektronickú učebnicu MarSTU, kde sa hovorí o pôvode uhlia).

Hlavné rezervy: (snímka číslo 18) Na mape ukazujem študentom najväčšie ložiská uhlia v Rusku z hľadiska objemu ťažby - sú to povodie Tunguska, Kuznetsk, Pečora.

Výroba:(Používam elektronickú učebnicu MarSTU, kde sa hovorí o ťažbe uhlia).

  • Koksárenský plyn– ktorý zahŕňa H 2, CH 4, CO, CO 2, nečistoty NH 3, N 2 a iné plyny,
  • Uhľový decht– obsahuje niekoľko stoviek rôznych organických látok vrátane benzénu a jeho homológov, fenolu a aromatických alkoholov, naftalénu a rôznych heterocyklických zlúčenín,
  • nadsmolnaya, alebo čpavková voda– obsahuje rozpustený amoniak, ako aj fenol, sírovodík a iné látky,
  • koks– pevný zvyšok z koksovania, takmer čistý uhlík.

Prírodné plyny a plyny súvisiace s ropou. (Oboznamujem žiakov s hlavnými zásobami, výrobou, zložením, spracovanými produktmi).

III. Zovšeobecnenie.

V súhrnnej časti hodiny som vytvoril test pomocou programu Turning Point. Študenti sa vyzbrojili diaľkovými ovládačmi. Keď sa na obrazovke objaví otázka, stlačením príslušného tlačidla vyberú správnu odpoveď.

1. Hlavnými zložkami zemného plynu sú:

  • etán;
  • propán;
  • metán;
  • bután.

2. Ktorá frakcia z destilácie ropy obsahuje 4 až 9 atómov uhlíka na molekulu?

  • ťažký benzín;
  • plynový olej;
  • Benzín;
  • Petrolej.

3. Aký je účel krakovania ťažkých ropných produktov?

  • výroba metánu;
  • Získanie benzínových frakcií s vysokou odolnosťou proti detonácii;
  • Výroba syntézneho plynu;
  • Výroba vodíka.

4. Ktorý proces nesúvisí s rafináciou ropy?

  • Koksovanie;
  • Frakčná destilácia;
  • Katalytické krakovanie;
  • Tepelné praskanie.

5. Ktorá z nasledujúcich udalostí je najnebezpečnejšia pre vodné ekosystémy?

  • Porušenie tesnosti ropovodu;
  • Únik ropy v dôsledku nehody tankera;
  • Porušenie technológie počas hlbinnej ťažby ropy na súši;
  • Preprava uhlia po mori.

6. Z metánu, ktorý tvorí zemný plyn, získavame:

  • Syntetický plyn;
  • etylén;
  • acetylén;
  • butadién.

7. Aké vlastnosti odlišujú katalytický krakovací benzín od priamo destilovaného benzínu?

  • Prítomnosť alkénov;
  • Prítomnosť alkínov;
  • Prítomnosť uhľovodíkov s rozvetveným reťazcom atómov uhlíka;
  • Vysoká odolnosť proti detonácii.

Výsledok testu je okamžite viditeľný na obrazovke.

Domáca úloha:§ 10, pr.1 – 8

Literatúra:

  1. L.Yu. Alikberova „Zábavná chémia“. – M.: „AST-Press“, 1999.
  2. O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov „Príručka pre učiteľov chémie, ročník 10.“ – M.: „Blik a K,“ 2001.
  3. O.S. Gabrielyan, F.N. Maskaev, S.Yu Ponomarev, V.I. Terenin „Chémia 10. ročníka.“ – M.: „Drofa“, 2003.

Spory o tvar Zeme neznižujú dôležitosť jej obsahu. Najdôležitejším zdrojom bola vždy podzemná voda. Poskytujú prioritnú potrebu Ľudské telo. Bez fosílnych palív, ktoré sú hlavným dodávateľom energie pre ľudskú civilizáciu, sa však ľudský život javí úplne inak.

Palivo je zdrojom energie

Spomedzi všetkých fosílií ukrytých v hlbinách Zeme patrí palivo k horľavému (alebo sedimentárnemu) typu.

Základom je uhľovodík, takže jedným z efektov spaľovacej reakcie je uvoľňovanie energie, ktorá sa dá ľahko využiť na zlepšenie pohodlia ľudského života. Za posledné desaťročie sa asi 90 % všetkej energie spotrebovanej na Zemi vyrobilo z fosílnych palív. Táto skutočnosť nám dáva veľa na zamyslenie, keďže bohatstvo vnútra planéty sú neobnoviteľné zdroje energie a časom sa vyčerpávajú.

Druhy paliva

Roponosná bridlica

Olej

Aerosóly

Pozastavenie

Kameň, antracit, grafit

Sapropel

Bridlicového plynu

Dechtové piesky

Emulzie

Rudný plyn

Kvapalné raketové palivo

Močiarny plyn

Vyrobené metódou Fischer-Tropsch

Hydrát metánu

Stlačený plyn

Produkty splyňovania tuhých palív

Hlavné palivá

ťažké

kvapalina

plynný

rozptýlené

Dodávateľmi všetkých fosílnych palív sú ropa, uhlie a zemný plyn.

Krátkodobé použitie ako palivo

Suroviny na výrobu energetických zdrojov sú ropa, uhlie, ropná bridlica, zemný plyn, plynové hydráty a rašelina.

Olej- kvapalina súvisiaca s horľavými (sedimentárnymi) fosíliami. Pozostáva z uhľovodíkov a iných chemické prvky. Farba kvapaliny sa v závislosti od zloženia pohybuje medzi svetlohnedou, tmavohnedou a čiernou. Zriedkavo sa vyskytujú kompozície žltozelenej a bezfarebnej farby. Prítomnosť dusíka, síry a prvkov obsahujúcich kyslík v oleji určuje jeho farbu a vôňu.

Uhlie- meno latinského pôvodu. Carbō je medzinárodný názov pre uhlík. Kompozícia obsahuje bitúmenové hmoty a zvyšky rastlín. Toto organická zlúčenina, ktorá sa pod vplyvom stala predmetom pomalého rozkladu vonkajšie faktory(geologické a biologické).

Ropná bridlica, ako uhlie, sú zástupcom skupiny pevných horľavých fosílií, čiže kaustobiolitov (čo je doslovne preložené z r. grécky jazyk znie ako „horľavý kameň života“). Počas suchej destilácie (pod vplyvom vysoké teploty) tvorí živice, ktoré sú si podobné chemické zloženie do oleja. V zložení prevláda bridlica minerály(vápnik, dolomit, kremeň, pyrit atď.), ale existujú aj organické (kerogény), ktoré sa nachádzajú iba v horninách Vysoká kvalita dosahujú 50 % z celkového zloženia.

Zemný plyn- plynná látka vznikajúca pri rozklade organických látok. V útrobách Zeme existujú tri typy akumulácie zmesí plynov: jednotlivé akumulácie, plynové uzávery naftové polia a v zložení oleja alebo vody. Pri optimálnom klimatické podmienky látka je len v plynnom stave. Môže sa nachádzať v útrobách zeme vo forme kryštálov (hydrátov zemného plynu).

Plyn hydratuje- kryštalické útvary vznikajúce z vody a plynu za určitých podmienok. Patria do skupiny zlúčenín rôzneho zloženia.

Rašelina- sypká hornina používaná ako palivo, tepelnoizolačný materiál, hnojivo. Je to plynotvorný minerál a v mnohých regiónoch sa používa ako palivo.

Pôvod

Všetko, to moderný človek extrakty z útrob zeme a je to neobnoviteľný prírodný zdroj. Ich vznik si vyžiadal milióny rokov a špeciálne geologické podmienky. Veľké množstvo fosílne palivá, ktoré vznikli v druhohorách.

Olej- podľa biogénnej teórie jeho vzniku trval vznik stovky miliónov rokov z organických látok sedimentárnych hornín.

Uhlie- vzniká, keď sa rozkladný rastlinný materiál dopĺňa rýchlejšie, ako dochádza k jeho rozkladu. Močiare sú pre takýto proces vhodným miestom. Stojatá voda vďaka nízkemu obsahu kyslíka chráni vrstvu rastlinnej hmoty pred úplným zničením baktériami. Uhlie sa delí na huminové (pochádza zo zvyškov dreva, listov, stoniek) a sapropelit (vzniká najmä z rias).

Surovina na tvorbu uhlia sa môže nazývať rašelina. Ak sa ponorí pod vrstvy sedimentu, pri stláčaní sa stráca voda a plyny a vzniká uhlie.

Roponosná bridlica- organická zložka vzniká pomocou biochemických premien najjednoduchších rias. Delí sa na dva typy: thallomoalginit (obsahuje riasy s neporušenými bunkovej štruktúry) a koloalginit (riasy so stratou bunkovej štruktúry).

Zemný plyn- podľa rovnakej teórie biogénneho pôvodu fosílií zemný plyn vzniká pri vyššom tlaku a teplote ako ropa, čo dokazuje hlbší výskyt ložísk. Sú tvorené z toho istého prírodný materiál(zvyšky živých organizmov).

Plyn hydratuje- sú to útvary, ktorých vzhľad si vyžaduje špeciálne termobarické podmienky. Preto vznikajú najmä na sedimentoch morského dna a zamrznutých horninách. Môžu sa vytvárať aj na stenách potrubí pri výrobe plynu, a preto sa fosília zahrieva na teplotu nad tvorbou hydrátov.

Rašelina- vznikol v močiarnych podmienkach z neúplne rozložených organických zvyškov rastlín. Uložené na povrchu pôdy.

Výroba

Uhlie a zemný plyn sa líšia nielen spôsobom, akým vystupujú na povrch. Ložiská plynu sa nachádzajú hlbšie ako ostatné – od jedného do niekoľkých kilometrov. Látka sa nachádza v póroch zásobníkov (vrstva obsahujúca zemný plyn). Sila, ktorá núti látku stúpať nahor, je tlakový rozdiel v podzemných formáciách a zbernom systéme. Ťažba prebieha pomocou studní, ktoré sa snažia rovnomerne rozložiť po celom poli. Ťažbou paliva sa tak zabráni tokom plynu medzi lokalitami a predčasnému podmáčaniu ložísk.

Technológie výroby ropy a zemného plynu majú určité podobnosti. Druhy výroby ropy sa vyznačujú metódami vyzdvihnutia látky na povrch:

  • fontána (technológia podobná plynu, založená na rozdiele tlaku pod zemou a v systéme dodávky kvapaliny);
  • plynový výťah;
  • pomocou elektrického odstredivého čerpadla;
  • s inštaláciou elektrického skrutkového čerpadla;
  • tyčové čerpadlá (niekedy pripojené k zemnému čerpadlu).

Metóda extrakcie závisí od hĺbky látky. Existuje obrovské množstvo možností, ako dostať ropu na povrch.

Spôsob rozvoja ložiska uhlia závisí aj od charakteristík výskytu uhlia v pôde. Povrchová ťažba sa vykonáva, keď sa fosília nájde vo výške sto metrov od povrchu. Často sa vykonáva zmiešaný typ ťažby: najprv povrchovou ťažbou, potom podzemnou ťažbou (s využitím porubu). Ložiská uhlia sú bohaté na ďalšie zdroje spotrebiteľského významu: sú to cenné kovy, metán, vzácne kovy a podzemná voda.

Bridlicové ložiská vznikajú buď ťažbou (považuje sa za neefektívnu) alebo ťažbou in situ, ktorá zahŕňa zahrievanie horniny pod zemou. Vzhľadom na zložitosť technológie sa výroba realizuje vo veľmi obmedzenom množstve.

Rašelina sa ťaží odvodňovaním močiarov. Vzhľadom na vzhľad kyslíka sa aktivujú aeróbne mikroorganizmy, ktoré ho rozkladajú organickej hmoty, čo vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého obrovskou rýchlosťou. Rašelina je najlacnejším druhom paliva, jej ťažba prebieha neustále pri dodržaní určitých pravidiel.

Obnoviteľné rezervy

Jedno z hodnotení blahobytu spoločnosti je založené na spotrebe paliva na obyvateľa: čím je spotreba vyššia, tým sa žije pohodlnejšie. Táto skutočnosť (nielen) núti ľudstvo zvyšovať objem výroby palív, čo ovplyvňuje tvorbu cien. Cenu ropy dnes určuje ekonomický pojem ako „netback“. Tento pojem zahŕňa cenu, ktorá zahŕňa vážené priemerné náklady na ropné produkty (vyrobené z nakupovanej látky) a dodávku surovín do podniku.

Obchodné burzy predávajú ropu za ceny CIF, čo doslovne znamená „náklady, poistenie a preprava“. Z toho môžeme usúdiť, že cena ropy dnes na základe transakčných kotácií zahŕňa cenu surovín a prepravné náklady na jej dodávku.

Sadzby spotreby

Berúc do úvahy rastúcu mieru spotreby prírodné zdroje Je ťažké poskytnúť jednoznačné hodnotenie dostupnosti paliva na dlhé obdobie. Vzhľadom na súčasnú dynamiku bude produkcia ropy v roku 2018 predstavovať 3 miliardy ton, čo do roku 2030 povedie k vyčerpaniu svetových zásob o 80 %. Dodávka čierneho zlata sa predpokladá do 55 - 50 rokov. Zemný plyn by sa pri súčasnej miere spotreby mohol vyčerpať do 60 rokov.

Na Zemi je oveľa viac zásob uhlia ako ropy a plynu. Za posledné desaťročie sa však jeho produkcia zvýšila a ak sa tempo nespomalí, z plánovaných 420 rokov (existujúce prognózy) sa zásoby vyčerpajú do 200.

Dopad na životné prostredie

Aktívne využívanie fosílnych palív vedie k zvýšeniu emisií oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry, ktorého škodlivý vplyv na klímu planéty potvrdili medzinárodné environmentálnych organizácií. Ak sa neznížia emisie CO2, je nevyhnutná environmentálna katastrofa, ktorej začiatok môžu pozorovať aj súčasníci. Podľa predbežných odhadov musí zostať nedotknutých 60 až 80 % všetkých zásob fosílnych palív, aby sa situácia na Zemi stabilizovala. Toto však nie je jediný vedľajší efekt využívania fosílnych palív. Samotná ťažba, preprava a spracovanie v rafinériách prispievajú k znečisťovaniu životného prostredia oveľa toxickejšími látkami. Príkladom je nehoda v Mexickom zálive, ktorá viedla k pozastaveniu Golfského prúdu.

Obmedzenia a alternatívy

Ťažba fosílnych palív - ziskové podnikanie pre spoločnosti, ktorých hlavným obmedzením je vyčerpanie prírodných zásob. Ľudia zvyčajne zabúdajú spomenúť, že prázdne miesta vytvorené ľudskou činnosťou v útrobách zeme prispievajú k miznutiu sladkej vody na povrchu a jeho prienik do hlbších vrstiev. Zmiznutie pitná voda na Zemi nemožno ospravedlniť žiadne výhody ťažby fosílnych palív. A stane sa to, ak ľudstvo nezdôvodní svoj pobyt na planéte.

Pred piatimi rokmi sa v Číne objavili motocykle a autá s motormi novej generácie (bez paliva). Boli však uvoľnené v prísne obmedzených množstvách (pre určitý okruh ľudí) a technológia sa stala tajnou. To len hovorí o krátkozrakosti ľudskej chamtivosti, pretože ak dokážete „zarobiť“ na rope a plyne, ropným magnátom v tom nikto nezabráni.

Záver

Spolu so známymi alternatívnymi (obnoviteľnými) zdrojmi energie existujú lacnejšie, ale klasifikované technológie. Ich použitie však musí nevyhnutne vstúpiť do života človeka, inak budúcnosť nebude taká dlhá a bez mráčika, ako si ju „podnikatelia“ predstavujú.