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"हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत" विषय पर 10 वीं कक्षा में रसायन विज्ञान और भूगोल में एकीकृत पाठ

"... आप बैंक नोटों से भी गर्म कर सकते हैं"

डि मेंडलीव

उपकरण: रूस और दुनिया के खनिज संसाधनों के भौगोलिक मानचित्र, "दुनिया के ईंधन उद्योग", "दुनिया के खनिज संसाधन", पाठ्यपुस्तक के नक्शे, एटलस, पाठ्यपुस्तक तालिका, सांख्यिकीय सामग्री के नक्शे। संग्रह "ईंधन", "तेल और इसके प्रसंस्करण के उत्पाद", "खनिज", मल्टीमीडिया स्थापना, टेबल "तेल आसवन के उत्पाद", "आसवन स्तंभ", "तेल शोधन ...", "पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव.. ।"

पाठ मकसद:

1. रूस और दुनिया में हाइड्रोकार्बन जमा की नियुक्ति को दोहराएं।

2. हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोतों के बारे में ज्ञान का सामान्यीकरण करना: उनकी संरचना, भौतिक गुण, निष्कर्षण के तरीके, प्रसंस्करण।

3. ईंधन और ऊर्जा परिसर (वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत) की संरचना को बदलने की संभावनाओं पर विचार करें।

पढ़ाने के तरीके: कहानी सुनाना, व्याख्यान, बातचीत, संग्रह का प्रदर्शन, स्वतंत्र कामएक भौगोलिक मानचित्र के साथ, एटलस।

"हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत" विषय अब पहले से कहीं अधिक प्रासंगिक है। हाइड्रोकार्बन निक्षेपों का विकास समाज के लिए अनेक समस्याएँ उत्पन्न करता है। ये मुख्य रूप से दुर्गम क्षेत्रों के विकास से जुड़ी सामाजिक समस्याएं हैं जहां कोई सामाजिक संरचना नहीं है। कच्चे माल के निष्कर्षण और परिवहन के लिए गंभीर परिस्थितियों में नई प्रौद्योगिकियों के विकास की आवश्यकता होती है। कच्चे तेल के उत्पादों का निर्यात, उनके प्रसंस्करण के लिए विकसित औद्योगिक आधार की कमी, घरेलू रूसी बाजार पर तेल उत्पादों की कमी आर्थिक और राजनीतिक समस्याएं हैं। हाइड्रोकार्बन के उत्पादन, परिवहन, प्रसंस्करण से जुड़ी पर्यावरणीय समस्याएं। मानव समाज इन सभी समस्याओं को हल करने के तरीके खोजने के लिए मजबूर है। निर्णय लेना, चुनाव करना, अपनी गतिविधियों के परिणामों के लिए जिम्मेदार होना सीखना महत्वपूर्ण है।

कक्षाओं के दौरान

छात्रों की मेज पर ठोस ईंधन और खनिजों का संग्रह, एटलस, भूगोल पर पाठ्यपुस्तकें हैं।

पाठ की शुरुआत एक रसायन शास्त्र शिक्षक के साथ होती है, जो छात्रों को न केवल ऊर्जा के स्रोतों के रूप में, बल्कि रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में गैस और तेल के महत्व के बारे में बताता है। फिर ठोस ईंधन पर गैसीय ईंधन के लाभ के प्रश्न पर छात्रों के साथ चर्चा की जाती है।चर्चा के दौरान, निष्कर्ष तैयार किए जाते हैं और दर्ज किए जाते हैं।

रसायन विज्ञान शिक्षक

हाइड्रोकार्बन के मुख्य प्राकृतिक स्रोत हैं:

प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें

तेल

कोयला

प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें प्रकृति, संरचना और उपयोग में अपनी उपस्थिति में भिन्न होती हैं।

आइए प्राकृतिक गैस की संरचना को देखें।

प्राकृतिक गैस की संरचना।

CH4 93 - 98% 4Н10 0.1 - 1%

С2Н6 0.5 - 4% С5Н12 0 - 1%

С3Н8 0.2 - 1.5% N2 2 - 13%

और अन्य गैसें।

जैसा कि हम देख सकते हैं, प्राकृतिक गैस का मुख्य भाग मीथेन है।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस में काफी कम मीथेन (30-50%) होता है, लेकिन इसके निकटतम समरूपों में से अधिक: ईथेन। प्रोपेन, ब्यूटेन, पेंटेन (प्रत्येक 20% तक) और अन्य संतृप्त हाइड्रोकार्बन। प्राकृतिक गैस क्षेत्र आमतौर पर तेल क्षेत्रों के आसपास स्थित होते हैं; जाहिरा तौर पर, प्राकृतिक गैस (साथ ही संबंधित पेट्रोलियम गैस) का गठन एनारोबिक बैक्टीरिया की गतिविधि के परिणामस्वरूप तेल हाइड्रोकार्बन के टूटने के परिणामस्वरूप हुआ था।

प्राकृतिक और संबद्ध पेट्रोलियम गैसें सस्ते ईंधन और मूल्यवान रासायनिक कच्चे माल हैं। गैसीय ईंधन का सबसे महत्वपूर्ण प्रकार प्राकृतिक गैस, सस्ता और उच्च कैलोरी (39,700 kJ तक) है, क्योंकि इसका मुख्य घटक मीथेन (93-98% तक) है। )

आपके विचार में प्राकृतिक गैस का प्रयोग गैसीय ईंधन के रूप में क्यों किया जाता है?

ठोस ईंधन की तुलना में गैसीय ईंधन के महत्वपूर्ण लाभ हैं:

आसानी से और पूरी तरह से हवा के साथ मिल जाता है, इसलिए, जब इसे जलाया जाता है, तो पूर्ण दहन के लिए केवल थोड़ी सी अतिरिक्त हवा की आवश्यकता होती है;

उच्चतम लौ तापमान प्राप्त करने के लिए गैस को विशेष जनरेटर में पहले से गरम किया जा सकता है;

भट्टियों की व्यवस्था बहुत सरल है, क्योंकि दहन के दौरान कोई स्लैग या राख नहीं होती है;

धुएं की अनुपस्थिति का स्वच्छता और स्वास्थ्यकर स्थितियों पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है वातावरण; पारिस्थितिक स्वच्छता;

गैसीय ईंधन को गैस पाइपलाइनों के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है।

सस्तापन;

उच्च कैलोरी मान

इस कारण से, उद्योग, घरों और वाहनों में गैसीय ईंधन का तेजी से उपयोग किया जा रहा है और यह उनमें से एक है सबसे अच्छा विचारघरेलू और औद्योगिक जरूरतों के लिए ईंधन।

20वीं सदी के उत्तरार्ध में, विश्व गैस उत्पादन में 10 गुना से अधिक की वृद्धि हुई और यह लगातार बढ़ रहा है। कुछ समय पहले तक, मुख्य रूप से विकसित देशों में गैस का उत्पादन किया जाता था, लेकिन में हाल के समय मेंएशिया और अफ्रीका के देशों की भूमिका बढ़ रही है। रूस गैस भंडार और उत्पादन में निर्विवाद नेता है। निकाले गए कच्चे माल का 15-20% विश्व बाजार में प्रवेश करता है

छात्रों से पूछे जाते हैं सवाल:

1. आपको क्या लगता है कि ईंधन संसाधनों का उपयोग कहाँ किया जाता है?

छात्रों के उत्तरों के बाद, शिक्षक सारांशित करता है और एक बार फिर ईंधन और ऊर्जा परिसर को परिभाषित करता है। फिर असाइनमेंट दिए जाते हैं। (छोटे समूहों में काम करना, नक्शे, टेबल, चार्ट पढ़ना। आंशिक खोज कार्य)

कार्य 1: पाठ्यपुस्तक की तालिका संख्या 4 के अनुसार, मुख्य प्रकार के ईंधन (तेल और गैस उत्पादन) के विश्व उत्पादन से परिचित हों।

कार्य 2: चित्र 23 का उपयोग करते हुए, ईंधन संसाधनों की वैश्विक खपत की संरचना में बदलाव से परिचित हों और इस प्रश्न का उत्तर दें: क्या दुनिया में गैस की खपत बढ़ रही है? (जवाब हां है)

तालिका 4 और चित्र 23 में डेटा की चर्चा के दौरान, छात्र इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कई सबसे महत्वपूर्ण तेल और गैस उत्पादन क्षेत्र हैं। शिक्षक द्वारा भौगोलिक नक्शातेल और गैस उत्पादन के मुख्य क्षेत्रों को दिखाता है और नाम देता है, छात्र उनकी तुलना अपने एटलस से करते हैं, देशों का नाम देते हैं और उन्हें एक नोटबुक में लिखते हैं।

तेल क्षेत्रों की कुल संख्या लगभग 50 हजार है। हालांकि, उत्पादन के वर्तमान स्तर के साथ, आइए मानव जाति की संसाधन उपलब्धता की गणना करें।

एक नोटबुक में: गणना सूत्र याद रखें (आर = डब्ल्यू / डी)

संसाधन उपलब्धता को किन इकाइयों में व्यक्त किया जाता है? (साल का)। निष्कर्ष निकालें! (कुछ)

दुनिया में ऐसे देश हैं जिनके पास भारी तेल भंडार है। तालिका का उपयोग करते हुए, सबसे बड़े भंडार वाले 3 देशों के नाम बताइए। रूस की स्थिति क्या है?

कई देश तेल का उत्पादन कर रहे हैं। प्रत्येक क्षेत्र में कई देश हैं - उत्पादन में नेता। मानचित्र का प्रयोग करते हुए इन देशों के नाम लिखिए और अपनी नोटबुक में लिखिए

यूरोप में: एशिया में: अमेरिका में: अफ्रीका में:

सबसे बड़े तेल क्षेत्र वास्तव में कहाँ स्थित हैं? यहाँ उनमें से कुछ ही हैं।

1 बैरल तेल 158.988 लीटर, 1 बैरल प्रति दिन - 50 टन प्रति वर्ष के बराबर होता है

गावर में प्रतिदिन 680 हजार टन से अधिक तेल का उत्पादन होता था, इसके अलावा 56.6 मिलियन वर्ग मीटर प्रति दिन प्राकृतिक गैस का उत्पादन होता था।

अगड़जरी 60 बहने वाले कुएं संचालित हैं, वार्षिक उत्पादन 31.4 मिलियन टन

बोल्शॉय बर्गन में 484 बहने वाले कुएं चल रहे हैं, वार्षिक उत्पादन लगभग 70 मिलियन टन है

एक शेल्फ क्या है?

क्या आपको लगता है कि मुख्य भूमि की तुलना में अपतटीय उत्पादन सस्ता या अधिक महंगा है? क्यों?

मानचित्र पर किन देशों को हाइलाइट किया गया है? उन्हें क्या एकजुट करता है? इस संगठन का नाम क्या है? उसका मुख्य कार्य?

विश्व बाजार में तेल सक्रिय रूप से बेचा जाता है। (40%) देशों के बीच स्थिर संबंध हैं, तथाकथित "तेल पुल"। क्या आप उनमें से सबसे महत्वपूर्ण का नाम बता सकते हैं? आप उनके अस्तित्व की व्याख्या कैसे करेंगे? तेल का परिवहन कैसे किया जाता है?

सबसे बड़ा टैंकर 500 मीटर लंबा है। 500,000 टन तक तेल बोर्ड पर लेता है।

सुपरटैंकर हमारे समय की वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति का एक उत्पाद है। यह शब्द स्वयं अंग्रेजी शब्द "टैंक" से आया है - एक टैंक। एक समुद्री टैंकर एक जहाज है जिसे जहाज के टैंकों (टैंकों) में तरल कार्गो (तेल, एसिड, वनस्पति तेल, पिघला हुआ सल्फर, आदि) ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सुपरटैंकर दूसरों की तुलना में प्रति यात्रा 50 प्रतिशत अधिक तेल ले जा सकते हैं, जबकि बंकरिंग, चालक दल और बीमा के लिए परिचालन लागत केवल 15 प्रतिशत अधिक है, जिससे तेल कंपनियों को अपना लाभ बढ़ाने और बचत बचाने के लिए जहाज किराए पर लेने की इजाजत मिलती है। ऐसे तेल टैंकरों की मांग हमेशा रहेगी।

समुद्री जहाजों के इस वर्ग के प्रतिनिधियों में से एक बैटिलस तेल टैंकर था। ऑपरेशन के दौरान अतिरिक्त आधुनिकीकरण के बिना मूल परियोजना के अनुसार, यह मालवाहक जहाज शुरू से अंत तक बनाया गया था। इसे 10 महीनों में बनाया गया था, और निर्माण पर लगभग 70,000 टन स्टील खर्च किया गया था। इमारत के मालिक की लागत $ 130 मिलियन थी।

मध्य पूर्व: आसपास के देश फारस की खाड़ी(सऊदी अरब, संयुक्त अरब अमीरात, ईरान, इराक)। यह क्षेत्र विश्व तेल उत्पादन का 2/3 हिस्सा है।

उत्तरी अमेरिका: अलास्का, टेक्सास।

उत्तरी और पश्चिम अफ्रीका: अल्जीरिया, लीबिया, नाइजीरिया, मिस्र।

दक्षिण अमेरिका: मुख्य भूमि के उत्तर में, वेनेजुएला।

यूरोप: उत्तर और नॉर्वेजियन समुद्र की शेल्फ।

रूस (पश्चिमी साइबेरिया): टॉम्स्क और टूमेन क्षेत्र।

कार्य 3: चित्र 24 के आधार पर, तेल उत्पादन में अग्रणी देशों का निर्धारण करें। चित्र 25 के आधार पर, देशों के बीच स्थायी तेल पुलों के निर्माण का निर्धारण करें।

निष्कर्ष: तेल और गैस का उत्पादन मुख्य रूप से विकासशील देशों में किया जाता है, खपत - विकसित देशों में।

रसायन शास्त्र शिक्षक जारी है।

उच्च कैलोरी और सस्ते ईंधन (तेल और गैस) के उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि से देशों के ईंधन संतुलन में ठोस ईंधन की हिस्सेदारी में तेज कमी आई है।

एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस भी (मूल रूप से) प्राकृतिक गैस है। इसका नाम उस तेल के कारण पड़ा है जिसके साथ यह प्रकृति में होता है। एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस तेल (आंशिक रूप से) में घुल जाती है, और आंशिक रूप से इसके ऊपर होती है, जिससे गैस का गुंबद बनता है। इस गैस के दबाव में तेल कुएं से होते हुए सतह की ओर ऊपर उठता है। जब दबाव कम हो जाता है, तो संबंधित पेट्रोलियम गैस आसानी से तेल छोड़ देती है।

काफी देर तक संबंधित पेट्रोलियम गैस का इस्तेमाल नहीं किया गया और उसे मौके पर ही जला दिया गया। वर्तमान में, इसे कब्जा कर लिया जाता है और ईंधन के रूप में या कार्बनिक संश्लेषण के स्रोतों में से एक के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसमें बड़ी संख्या में मीथेन होमोलॉग होते हैं। अधिक जानकारी के लिए तर्कसंगत उपयोगसंबंधित पेट्रोलियम गैस को अंशों में विभाजित किया गया है।

गैस अंश: 1. C5H12, C6H14 और अन्य तरल पदार्थ - गैस गैसोलीन;

2. C3H8, C4H10 - प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण

3. CH4, C2H6 और अन्य अशुद्धियाँ - "शुष्क गैस"

गैसोलीन के लिए एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है;

ईंधन के रूप में और घरेलू गैस के रूप में;

कार्बनिक संश्लेषण में और ईंधन के रूप में।

हम तेल से प्राप्त उत्पादों और चीजों की दुनिया में पैदा हुए हैं और रहते हैं। मानव जाति के इतिहास में पत्थर और लोहे के काल थे। कौन जाने, शायद इतिहासकार हमारे काल को तेल या प्लास्टिक कहेंगे। तेल सबसे अधिक शीर्षक वाला खनिज है। उन्हें "ऊर्जा की रानी" और "उर्वरता की रानी" दोनों कहा जाता है। और ऑर्गेनिक केमिस्ट्री में उनका राज "ब्लैक गोल्ड" है। तेल ने एक नया उद्योग बनाया - पेट्रोकेमिस्ट्री, इसने कई पर्यावरणीय समस्याओं को भी जन्म दिया।

तेल प्राचीन काल से मानव जाति के लिए जाना जाता है। यूफ्रेट्स के तट पर, यह 6-7 हजार साल ईसा पूर्व खनन किया गया था। इ। इसका उपयोग घरों को रोशन करने के लिए, उत्सर्जन के लिए किया जाता था। तेल आग लगाने वाले एजेंट का एक अभिन्न अंग था, जो इतिहास में "यूनानी आग" के नाम से नीचे चला गया। मध्य युग में, इसका उपयोग मुख्य रूप से स्ट्रीट लाइटिंग के लिए किया जाता था।

रूस में 19वीं सदी की शुरुआत में, आसवन द्वारा तेल से केरोसिन नामक एक प्रकाश तेल प्राप्त किया गया था, जिसका उपयोग 19वीं शताब्दी के मध्य में आविष्कार किए गए लैंप में किया गया था। इसी अवधि में, उद्योग के विकास और के उद्भव के कारण भाप इंजनस्नेहक के स्रोत के रूप में तेल की मांग बढ़ने लगी। 60 के दशक के अंत में कार्यान्वयन। 19वीं सदी के तेल ड्रिलिंग को तेल उद्योग का जन्म माना जाता है।

19 वीं और 20 वीं शताब्दी के मोड़ पर, गैसोलीन और डीजल इंजन का आविष्कार किया गया था। इससे तेल उत्पादन और इसके प्रसंस्करण के तरीकों का तेजी से विकास हुआ।

तेल एक "ऊर्जा का बंडल" है। इस पदार्थ के केवल 1 मिलीलीटर का उपयोग करके, आप पूरी बाल्टी पानी को एक डिग्री तक गर्म कर सकते हैं, और एक बाल्टी समोवर उबालने के लिए, आपको आधे गिलास से कम तेल की आवश्यकता होती है। प्रति इकाई आयतन में ऊर्जा सांद्रता के मामले में, तेल प्राकृतिक पदार्थों में पहले स्थान पर है। यहां तक ​​कि रेडियोधर्मी अयस्क भी इस संबंध में इसका मुकाबला नहीं कर सकते हैं, क्योंकि उनमें रेडियोधर्मी पदार्थों की मात्रा इतनी कम है कि 1 मिलीग्राम परमाणु ईंधन निकालने के लिए टन चट्टानों को संसाधित किया जाना चाहिए।

पृथ्वी की मोटाई में 100-200 मिलियन वर्ष पूर्व कच्चे तेल और गैस के निक्षेप उत्पन्न हुए। तेल की उत्पत्ति प्रकृति के छिपे रहस्यों में से एक है।

तेल और तेल उत्पाद।

तेल ही एकमात्र तरल जीवाश्म ईंधन है। पीले से गहरे भूरे रंग का तैलीय तरल, पानी से हल्का। (तेल के नमूने दिखाए गए हैं।) हल्के और भारी तेल होते हैं। फेफड़ों को पंपों द्वारा हटा दिया जाता है, फव्वारे के रूप में, वे मुख्य रूप से गैसोलीन और मिट्टी के तेल बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। भारी मात्रा में कभी-कभी खदान विधि (कोमी गणराज्य में यारेमस्कॉय जमा) द्वारा भी खनन किया जाता है और कोलतार, ईंधन तेल, तेलों में संसाधित किया जाता है।

अन्य खनिजों के विपरीत, तेल, गैस की तरह, अलग-अलग परतें नहीं बनाता है, यह चट्टानों में रिक्तियों को भरता है: रेत के दानों के बीच छिद्र, दरारें।

तेल ज्वलनशील होता है। यह पानी की सतह पर भी इस संपत्ति को बरकरार रखता है, जहां यह एक ज्वलनशील मशाल से प्रज्वलित कर सकता है जब तक कि यह एक पतली इंद्रधनुषी फिल्म में फैल न जाए। तेल एक अनूठा ईंधन है, इसका ऊष्मीय मान 37-49 MJ/kg है। तो, 10 टन तेल 13 टन एन्थ्रेसाइट, 31 टन जलाऊ लकड़ी जितनी गर्मी देता है। यह ऊर्जा, रासायनिक उद्योग का आधार है। नैफ्थेनिक और सुगंधित हाइड्रोकार्बन से भरपूर औषधीय तेल को भी जाना जाता है।

प्रयोगशाला अनुभव संख्या 1। तेल के भौतिक गुण

हम तेल के साथ एक परखनली की जांच करते हैं (एक तैलीय तरल, गहरे भूरे रंग का, एक विशिष्ट गंध के साथ लगभग काला।)

तेल गैसोलीन की तरह गंध नहीं करता है, जिसके साथ इसका विचार जुड़ा हुआ है। तेल की सुगंध साथ में कार्बन डाइसल्फ़ाइड, पौधों और जानवरों के जीवों के अवशेषों द्वारा दी जाती है।

हम पानी में तेल घोलते हैं (घुलते नहीं हैं, सतह पर एक फिल्म बनती है)। फिल्म का घनत्व पानी से कम है, इसलिए यह सतह पर है।

तेल की मौलिक संरचना।

सी - 84 - 87% ओ, एन, एस - 0.5 - 2%

एच - 12 - 14% कुछ जमाओं में 5% तक एस

तेल बड़ी संख्या में कार्बनिक यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है।

तेल और उसके उत्पादों की संरचना।

तेल शोधन (रसायन विज्ञान)

तेल शोधन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जटिल उपकरणों का निर्माण शामिल है।

शिक्षक: "तेल शोधन" तालिका भरें

प्राथमिक प्रसंस्करण (भौतिक प्रक्रियाएं)	सफाई	निर्जलीकरण, विलवणीकरण, वाष्पशील हाइड्रोकार्बन को अलग करना (मुख्य रूप से मीथेन)
	आसवन	अंशों में तेल का थर्मल पृथक्करण। विभिन्न आणविक भार वाले हाइड्रोकार्बन के क्वथनांक में अंतर के आधार पर
पुनर्चक्रण (रासायनिक प्रक्रियाएं)	खुर	लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन का टूटना और अणुओं में कम कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन का निर्माण
	सुधार	हाइड्रोकार्बन अणुओं की संरचना में परिवर्तन द्वारा: समावयवीकरण, क्षारीकरण, चक्रीकरण (सुगंध)

प्राथमिक तेल शोधन - सुधार - क्वथनांक के अंतर के आधार पर तेल के अंशों में पृथक्करण।

तेल को एक ट्यूबलर भट्टी के माध्यम से आसवन स्तंभ में डाला जाता है, जिसमें इसे 350⁰С तक गर्म किया जाता है। भाप के रूप में, तेल स्तंभ से ऊपर उठता है और, धीरे-धीरे ठंडा होने पर, अंशों में विभाजित होता है: गैसोलीन, नेफ्था, मिट्टी का तेल, सौर तेल, ईंधन तेल। गैर-आसुत भाग टार है।

(तालिका के अनुसार, आसवन स्तंभ के संचालन का वर्णन किया गया है, अंश और उनके आवेदन के क्षेत्रों को कहा जाता है)।

तेल अंश:

C5 - C11 - गैसोलीन (कारों और विमानों के लिए ईंधन, विलायक);

C8 - C14 - नेफ्था (ट्रैक्टर के लिए ईंधन);

C12 - C18 - मिट्टी का तेल (ट्रैक्टर, रॉकेट, विमान के लिए ईंधन);

15 - С22 - गैस तेल (हल्के तेल उत्पाद) - diz। ईंधन।

शेष आसवन ईंधन तेल (बॉयलर के लिए ईंधन) है। अतिरिक्त आसवन स्नेहक तेल बनाते हैं। ईंधन तेल का उपयोग - सौर तेल, पैराफिन, पेट्रोलियम जेली, चिकनाई वाले तेल। टार का उपयोग - बिटुमेन, डामर।

माध्यमिक तेल शोधन: क्रैकिंग (उत्प्रेरक और थर्मल)।

थर्मल	उत्प्रेरक
450-550°	400-500 डिग्री सेल्सियस, बिल्ली। Al2O3 nSiO2 (एल्यूमिनोसिलिकेट उत्प्रेरक)
प्रक्रिया धीमी है	प्रक्रिया तेज है
कई असंतृप्त हाइड्रोकार्बन बनते हैं	उल्लेखनीय रूप से कम असंतृप्त हाइड्रोकार्बन बनते हैं
प्राप्त गैसोलीन: 1) विस्फोट के लिए प्रतिरोधी 2) भंडारण के दौरान अस्थिर (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं)	प्राप्त गैसोलीन: 1) विस्फोट के लिए प्रतिरोधी 2) भंडारण के दौरान अधिक स्थिर (चूंकि कई असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं)

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 H₃- CH₂- CH₂- CH₃ → CH₃- CH- CH₃

चू

गैसोलीन का ब्रांड और इसकी गुणवत्ता ओकटाइन पैमाने पर इसके दस्तक प्रतिरोध पर निर्भर करती है:

विस्फोट प्रतिरोध को 0 के रूप में लिया जाता है (यह आसानी से प्रज्वलित होता है)

एन। हेप्टेन;

100 से अधिक - (उच्च स्थिरता) 2,2,4-ट्राइमेथिलपेंटेन। गैसोलीन में जितना अधिक n.heptane होता है, उसका ग्रेड उतना ही अधिक होता है।

शाखित सीमित हाइड्रोकार्बन, असंतृप्त और सुगंधित हाइड्रोकार्बन विस्फोट के प्रतिरोधी हैं।

सुधार (सुगंधित) - 450⁰ - 540⁰С

हेक्सेन → साइक्लोहेक्सेन → बेंजीन: C₆H₁₄ → C₆H₁₂ → C₆H₆

गैसोलीन के दस्तक प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उत्पादित - सहज दहन के बिना उच्च तापमान पर इंजन सिलेंडर में मजबूत संपीड़न का सामना करने की क्षमता।

भूगोल के शिक्षक ने पाठ जारी रखा

विश्व के प्रमुख तेल भण्डारों का वितरण।

शब्द "तेल" 17 वीं शताब्दी में रूसी में दिखाई दिया और अरबी "नफता" से आया है, जिसका अर्थ है "उगलना"। तो 4-3 हजार ईसा पूर्व में कहा जाता है। इ। मेसोपोटामिया के निवासी - सभ्यता का प्राचीन केंद्र - एक ज्वलनशील तैलीय काला तरल, जो वास्तव में कभी-कभी फव्वारे के रूप में पृथ्वी की सतह पर फट जाता है।

इसलिए, प्राचीन काल से 19 वीं शताब्दी के मध्य तक, तेल निकाला जाता था जहां इसे स्प्रिंग्स के रूप में डाला जाता था, चट्टानों में दोषों और दरारों से गुजरते हुए। लेकिन जब उन्होंने इसे प्रत्यक्ष तेल रिलीज के स्थानों से दूर देखना शुरू किया, तो सवाल उठे: यह कैसे करें? कुएं कहाँ खोदें?

लंबे भूवैज्ञानिक अध्ययनों के दौरान, यह पाया गया कि तेल की सबसे अधिक संभावना है जहां तलछटी आवरण की मोटी परतें तहों में टूट जाती हैं और टेक्टोनिक आंदोलनों से अलग हो जाती हैं। भूपर्पटी, परतों के गुंबद के आकार के मोड़, हाइड्रोकार्बन के तथाकथित एंटीक्लिनल प्रकार के प्राकृतिक संचय को जमा कहते हैं। भूपर्पटी के ऐसे क्षेत्र जिनमें इनमें से एक या अधिक निक्षेप होते हैं, निक्षेप कहलाते हैं।

दुनिया में 27 हजार से अधिक तेल क्षेत्रों की खोज की गई है, लेकिन उनमें से केवल एक छोटे से हिस्से (1%) में दुनिया के तेल भंडार का है, और 33 सुपरजाइंट्स - दुनिया के आधे भंडार हैं।

क्षेत्रों और देशों द्वारा दुनिया के सिद्ध तेल संसाधनों के वितरण का विश्लेषण करते हुए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि दक्षिण पश्चिम एशिया एक असाधारण भूमिका निभाता है, अर्थात्, दुनिया के तेल संसाधनों का 2/3 फारस की खाड़ी के देशों में स्थित है (सीए, इराक, यूएई, कुवैत, ईरान)।

मैं डेटा का उपयोग करते हुए, कार्य संख्या 1 को पूरा करने का प्रस्ताव करता हूं (समोच्च मानचित्र पर खोजे गए तेल संसाधनों के मामले में दुनिया के 10 पहले देशों को चिह्नित करें)।

विश्व अर्थव्यवस्था में ईंधन उद्योग।

तेल शोधशाला विभिन्न प्रकारईंधन (गैसोलीन, मिट्टी का तेल, ईंधन तेल) मुख्य रूप से खपत के क्षेत्रों में स्थित हैं। इसलिए, विश्व अर्थव्यवस्था में इसके उत्पादन और खपत के क्षेत्रों के बीच एक बड़ा क्षेत्रीय अंतर बन गया है। आइए जानें क्यों?

वर्तमान में, दुनिया भर के 80 से अधिक देशों में तेल का उत्पादन होता है। आर्थिक रूप से विकसित और विकासशील देशों के बीच, विश्व उत्पादन (लगभग 3.5 बिलियन टन) लगभग समान रूप से वितरित किया जाता है।

ओपेक देशों के लिए 40% से थोड़ा अधिक जिम्मेदार है, और विदेशी एशिया कुछ बड़े क्षेत्रों से बाहर खड़ा है, मुख्य रूप से फारस की खाड़ी के देशों के कारण।

आइए डेटा का विश्लेषण करें, इसलिए, फारस की खाड़ी के देश दुनिया के सिद्ध तेल भंडार का 2/3 और इसके विश्व उत्पादन का लगभग 1/3 हिस्सा हैं। इस क्षेत्र के 4 देश प्रति वर्ष 100 मिलियन टन से अधिक तेल का उत्पादन करते हैं, जबकि इस सूची में अग्रणी सीए है, जो दुनिया में पहले स्थान पर है। शेष क्षेत्रों को निम्नलिखित क्रम में तेल उत्पादन के आकार के अनुसार वितरित किया जाता है: लैटिन अमेरिका, उत्तरी अमेरिका, अफ्रीका, सीआईएस, उत्तरी यूरोप। साथ ही, अधिकांश ऊर्जा संसाधन, मुख्य रूप से विकासशील देशों में उत्पादित तेल, संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी यूरोप और जापान को निर्यात किया जाता है, जो हमेशा उद्योग में ईंधन आयात पर अत्यधिक निर्भर रहेगा।

नतीजतन, कई देशों और महाद्वीपों के बीच स्थिर "ऊर्जा पुलों" का निर्माण किया गया है - शक्तिशाली, मुख्य रूप से समुद्री, तेल कार्गो प्रवाह के रूप में।

इस प्रकार, ओपेक देश (विश्व निर्यात का लगभग ओपेक 2/3), मेक्सिको और रूस प्रमुख तेल निर्यातक बने हुए हैं। इसलिए, तेल के सबसे शक्तिशाली निर्यात कार्गो प्रवाह में निम्नलिखित दिशाएँ हैं:

प्रस्तावित सामग्री को ठीक करते हुए समोच्च मानचित्रों पर कार्य संख्या 2 को पूरा करें। तेल के मुख्य कार्गो प्रवाह पर ध्यान दें।

रूसी प्रौद्योगिकीविद् और डिजाइनर - शुखोव वी.जी.;

रूस में पहली तेल पाइपलाइन की गणना (1878) की और इसके निर्माण की निगरानी की। प्राप्त (1891) तेल हाइड्रोकार्बन की दरार के लिए एक स्थापना के निर्माण के लिए एक पेटेंट;

1980 के दशक की शुरुआत तक, लगभग 16 मिलियन टन तेल सालाना समुद्र में प्रवेश कर रहा था, जो विश्व उत्पादन का 10.23% था। तेल का सबसे बड़ा नुकसान उत्पादन क्षेत्रों से इसके परिवहन से जुड़ा है। आपात स्थिति, टैंकरों द्वारा पानी के ऊपर धुलाई और गिट्टी के पानी का निर्वहन, यह सब समुद्री मार्गों के साथ प्रदूषण के निरंतर हिस्से की उपस्थिति की ओर जाता है।

पिछले 130 वर्षों में, 1964 से, विश्व महासागर में लगभग 12,000 कुओं को ड्रिल किया गया है, जिनमें से 11,000 और 1,350 औद्योगिक कुओं को अकेले उत्तरी सागर में सुसज्जित किया गया है। मामूली रिसाव के कारण सालाना 10.1 मिलियन टन तेल नष्ट हो जाता है। औद्योगिक अपशिष्टों के साथ बड़ी मात्रा में तेल नदियों के किनारे समुद्र में प्रवेश करते हैं। समुद्री वातावरण में प्रवेश करते हुए, तेल पहले एक फिल्म के रूप में फैलता है, जिससे विभिन्न मोटाई की परतें बनती हैं। तेल फिल्म स्पेक्ट्रम की संरचना और पानी में प्रकाश के प्रवेश की तीव्रता को बदल देती है। जब पानी के साथ मिलाया जाता है, तो तेल दो प्रकार का इमल्शन बनाता है: प्रत्यक्ष "पानी में तेल" और "तेल में पानी" को उलट देता है। डायरेक्ट इमल्शन, 10.5 माइक्रोन व्यास तक की तेल की बूंदों से बना होता है, कम स्थिर होता है और तेल युक्त सर्फेक्टेंट की विशेषता होती है। जब वाष्पशील अंशों को हटा दिया जाता है, तो तेल चिपचिपा उलटा इमल्शन बनाता है, जो सतह पर रह सकता है, करंट द्वारा ले जाया जा सकता है, राख को धो सकता है और नीचे तक बसा जा सकता है।

13 नवंबर, 2002 तेल से लदा एक टैंकर स्पेन के तट पर डूब गया। टैंकर के होल्ड में 77,000 टन तेल है।

जब तक टैंकर डूबा, तब तक टैंकर के इंजन को चलाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला लगभग 5,000 टन ईंधन तेल और डीजल ईंधन समुद्र में गिर गया था, लगभग इतनी ही मात्रा में जब टैंकर दो भागों में टूट गया था। आपदा क्षेत्र में दो विशाल तेल के टुकड़े बने, जिनका क्षेत्रफल 100 वर्ग किलोमीटर से अधिक था। लहरें ईंधन तेल के अधिक से अधिक हिस्से को राख में फेंक देती हैं, और जहाँ तक आँख देख सकती है, जहरीले काले-भूरे रंग की एक पट्टी पूरे तट पर पड़ी है। ब्लैक सर्फ बदसूरत तट की हरी झाड़ियों के साथ विरोधाभासी है।

मछली तेल में लिपटी रहती है और दम घुटने से मर जाती है। समुद्री पक्षी - लून, गुल, गिलमॉट्स, जलकाग - चट्टानों पर रौंदते हैं। वे ठंडे होते हैं, उनकी छाती, गर्दन, पंख तेल से ढके होते हैं, जब वे अपने पंखों को अपनी चोंच से साफ करने की कोशिश करते हैं तो शरीर के अंदर जहरीला मल निकल जाता है। कुछ भी नहीं समझते हुए, वे उस मूल तत्व को देखते हैं जो उनके लिए पराया हो गया है, जैसे कि आसन्न मृत्यु की आशंका है। पक्षियों को उत्साही लोगों के हाथों में सौंप दिया जाता है जो तेल से अपने पंखों को साफ करने की कोशिश करते हैं, पिपेट के साथ अपनी आंखों में एक बचत समाधान डालते हैं। लेकिन केवल कुछ सैकड़ों-हजारों मरते हुए पक्षी ही मदद पाने का प्रबंधन करते हैं। देश के सबसे अमीर मछली पकड़ने वाले क्षेत्रों में से एक को अपूरणीय क्षति हुई है। सीप, मसल्स, ऑक्टोपस और केकड़ों को पकड़ने के लिए प्रदूषित अद्वितीय स्थान।

रसायन विज्ञान शिक्षक

तेल शुद्धिकरण

समुद्र में तेल से निपटने के तरीके:

ए) आत्म-विनाश, बी) रासायनिक फैलाव, सी) अवशोषण, डी) बाड़ लगाना, ई) जैविक उपचार।

उ0—तेल का टुकड़ा छोटा और तट से दूर होता है (पानी और वाष्पीकरण में घुलना)

बी - रासायनिक तैयारी (तेल को अवशोषित करें, छोटे धब्बों में खींचे और जाल से साफ करें)

बी - पुआल या पीट शांत होने पर छोटे धब्बों को सोख लेता है

जी - "कंटेनरों" के साथ बाड़ लगाना और उनमें से पंपों को पंप करना

डी - जैविक तैयारी

प्रकृति को होने वाले नुकसान को कम करने के लिए यह आवश्यक है:

तेल उत्पादन, भंडारण, परिवहन के तरीकों और प्रौद्योगिकियों में सुधार और उत्पादन की सुरक्षा सुनिश्चित करना।

जीवाश्म कोयले प्राचीन संयंत्र अवशेषों के परिवर्तन के ठोस उत्पाद हैं, जिनका उपयोग उद्योग में ईंधन के साथ-साथ रासायनिक कच्चे माल के रूप में किया जाता है। वे राख सामग्री से प्रतिष्ठित हैं। यदि राख की मात्रा 50% से कम है - ये कोयले हैं, यदि अधिक है - तेल शेल।

कोयले की संरचना में 60-98% कार्बन, 1-12% हाइड्रोजन, 2-20% ऑक्सीजन, 1-3% नाइट्रोजन, सल्फर, फास्फोरस, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा, नमी होती है।

स्रोत सामग्री की संरचना के अनुसार, कोयले को ह्यूमिक (उच्च पौधों से निर्मित) और सैप्रोपेलिक (शैवाल से निर्मित) में विभाजित किया गया है। पीट या सैप्रोपेल धीरे-धीरे दबाव में और ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में भूरे कोयले में बदल जाता है, जो कोयले में और फिर एन्थ्रेसाइट में बदल जाता है। विशिष्ट भूवैज्ञानिक स्थितियों (मजबूत दबाव, उच्च तापमान) के तहत, कोयला ग्रेफाइट और शुंगाइट में बदल सकता है, एक चट्टान जिसमें क्रिप्टोक्रिस्टलाइन कार्बन होता है।

भूरे रंग के कोयले भूरे या काले-भूरे रंग के ढीले रूप होते हैं। इनमें 64-78% कार्बन, 6% हाइड्रोजन तक होता है। उनके पास कम तापीय चालकता है। ये निम्न गुणवत्ता वाले कोयले हैं। भूरे रंग के कोयले का सबसे बड़ा भंडार रूस के लीना और कंस्क-अचिन्स्क घाटियों में केंद्रित है (भौगोलिक मानचित्र के साथ काम करें)

कठोर कोयले बहुत घने होते हैं। उनमें 90% कार्बन होता है, 5% हाइड्रोजन तक ("कोयला" आरेख के साथ काम करें (परिशिष्ट 1)। उनका उच्च कैलोरी मान होता है। इनमें से 400 से अधिक विभिन्न उत्पाद प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं, जिनकी लागत, कोयले की लागत की तुलना में, 20-25 गुना बढ़ जाती है। कोयले का प्रसंस्करण कोक संयंत्रों में किया जाता है। प्रसंस्करण की एक बहुत ही आशाजनक दिशा कोयले से तरल ईंधन का उत्पादन है।

ईंधन। रासायनिक कच्चे माल

भूगोल शिक्षक

रूस में सबसे बड़े कोयला बेसिन तुंगुस्का, लीना, तैमिर हैं; संयुक्त राज्य अमेरिका में एपलाचियन, जर्मनी में रूसी, कजाकिस्तान में कारागांडा बेसिन (भौगोलिक मानचित्र के साथ काम)।

एन्थ्रेसाइट्स - में सबसे अधिक कार्बन होता है - 97% तक ("कोयला" आरेख के साथ काम करें), इसलिए इसका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले धुएं रहित ईंधन के साथ-साथ धातु विज्ञान, रसायन और विद्युत उद्योगों में भी किया जाता है।

संग्रह में कोयले पर विचार करें और इस तथ्य पर ध्यान दें कि पदार्थ में कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होगी, उसका रंग उतना ही तीव्र होगा, कोयले की गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी।

छात्र "ईंधन" संग्रह में भूरा, कठोर कोयला, एन्थ्रेसाइट की जांच करते हैं

कोयले का खनन कैसे होता है?

कोयले का खनन दो तरह से किया जाता है: खुला और भूमिगत। खुली विधि अधिक प्रगतिशील और किफायती है, क्योंकि यह प्रौद्योगिकी के उपयोग की अनुमति देती है। इस तरह, मुख्य रूप से थर्मल कोयले का खनन किया जाता है। भूमिगत विधि अधिक महंगी है, लेकिन अधिक आशाजनक भी है, क्योंकि उच्चतम गुणवत्ता वाले कोयले बड़ी गहराई पर पाए जाते हैं। आज, इस तरह से धातु विज्ञान के लिए कोयले का खनन किया जाता है।

खोजे गए कोयला भंडार के मामले में कौन सा देश पहले स्थान पर है? (अमेरीका)

रसायन विज्ञान शिक्षक

डि मेंडेलीव, जो इस वर्ष 175 वर्ष के हो गए, ने इस मुद्दे पर लिखा: "कोई अपशिष्ट नहीं है, अप्रयुक्त कच्चा माल है।"

इस प्रकार, तेल, गैस, कोयला न केवल हाइड्रोकार्बन के सबसे मूल्यवान स्रोत हैं, बल्कि अपूरणीय प्राकृतिक संसाधनों की एक अनूठी पेंट्री का भी हिस्सा हैं, जिनका सावधानीपूर्वक और उचित उपयोग मानव समाज के प्रगतिशील विकास के लिए एक आवश्यक शर्त है। इस अवसर पर, हम एक बार फिर अपने पाठ के एपिग्राफ पर लौटते हैं, महान रूसी वैज्ञानिक और रसायनज्ञ डी.आई. मेंडेलीव ने कहा था कि "तेल ईंधन नहीं है, बैंक नोटों से गर्म करना संभव है।" यह कथन सभी प्राकृतिक हाइड्रोकार्बन पर लागू किया जा सकता है।

अध्ययन सामग्री का समेकन

1. संबंधित पेट्रोलियम गैस से कौन से उत्पाद निकाले जाते हैं और उनका उपयोग किस लिए किया जाता है?

उत्तर: संबंधित पेट्रोलियम गैस से गैसोलीन को पृथक किया जाता है,जो नियमित गैसोलीन के लिए एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है;प्रोपेन-ब्यूटेन अंश का उपयोग के रूप में किया जाता हैईंधन; कार्बनिक प्रतिक्रियाओं में शुष्क गैस का उपयोग किया जाता हैसंश्लेषण।

2. नियमित गैसोलीन की तुलना में प्राकृतिक गैस इंजन में अधिक आसानी से क्यों प्रज्वलित होती है?

उत्तर: गैसोलीन का तापमान कम होता हैसामान्य से अधिक प्रज्वलन।

3. तेल के संघटन को एक सूत्र में व्यक्त क्यों नहीं किया जा सकता है?

उत्तर: तेल के संघटन को एक सूत्र में व्यक्त नहीं किया जा सकता, क्योंकितेल कई हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है।

गृहकार्य:

1. पाठ्यपुस्तक के अनुसार 20 - 22 (पेट्रोलियम उत्पादों के फटने से पहले) पढ़ें

2. प्रश्न और कार्य: नंबर 4 20, नंबर 7 - 9 § 21

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शिक्षा की मास्को समिति

दक्षिण पूर्वी जिला कार्यालय

माध्यमिक विद्यालय 506 अर्थशास्त्र के गहन अध्ययन के साथ

हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत, उनका उत्पादन और अनुप्रयोग

कोवचेगिन इगोर 11b

Tishchenko विटाली 11b

अध्याय 1. तेल और अन्वेषण की भू-रसायन शास्त्र

1.1 जीवाश्म ईंधन की उत्पत्ति

1.2 गैस और तेल चट्टानें

अध्याय 2. प्राकृतिक स्रोत

अध्याय 3. हाइड्रोकार्बन का औद्योगिक उत्पादन

अध्याय 4. तेल शोधन

4.1 भिन्नात्मक आसवन

4.2 क्रैकिंग

4.3 सुधार

4.4 डिसल्फराइजेशन

अध्याय 5. हाइड्रोकार्बन अनुप्रयोग

5.1 अल्केन्स

5.2 एल्केनेस

5.3 एल्काइन्स

अध्याय 6. तेल उद्योग की स्थिति का विश्लेषण

अध्याय 7. तेल उद्योग में विशेषताएं और मुख्य रुझान

प्रयुक्त साहित्य की सूची

अध्याय 1. तेल और अन्वेषण की भू-रसायन शास्त्र

1 .1 जीवाश्म ईंधन की उत्पत्ति

पहले सिद्धांत, जो तेल जमा की घटना को निर्धारित करने वाले सिद्धांतों पर विचार करते थे, आमतौर पर मुख्य रूप से इस सवाल तक सीमित थे कि यह कहां जमा होता है। हालांकि, पिछले 20 वर्षों में यह स्पष्ट हो गया है कि इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, यह समझना आवश्यक है कि किसी विशेष बेसिन में तेल क्यों, कब और कितनी मात्रा में बनता है, साथ ही प्रक्रियाओं को एक के रूप में समझना और स्थापित करना आवश्यक है। जिसके परिणामस्वरूप यह उत्पन्न हुआ, पलायन हुआ और संचित हुआ। तेल की खोज की दक्षता में सुधार के लिए यह जानकारी आवश्यक है।

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

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

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

1. 2 तेल और गैस चट्टानें

एक गैस-तेल चट्टान को एक बारीक छितरी हुई तलछटी चट्टान माना जाता है, जो प्राकृतिक बसने के दौरान, महत्वपूर्ण मात्रा में तेल और (या) गैस के गठन और रिलीज का कारण बन सकती है या हो सकती है। ऐसी चट्टानों का वर्गीकरण कार्बनिक पदार्थों की सामग्री और प्रकार, इसके कायापलट विकास की स्थिति (लगभग 50-180 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होने वाले रासायनिक परिवर्तन), साथ ही हाइड्रोकार्बन की प्रकृति और मात्रा पर आधारित होता है जो प्राप्त किया जा सकता है। इसमें से। कार्बनिक पदार्थ केरोजेन केरोजेन (ग्रीक केरोस से, जिसका अर्थ है "मोम", और जीन, जिसका अर्थ है "बनना") चट्टानों में फैला हुआ एक कार्बनिक पदार्थ है, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील, गैर-ऑक्सीकरण खनिज एसिड और आधार। बायोजेनिक मूल की तलछटी चट्टानों में, यह विभिन्न प्रकार के रूपों में पाया जा सकता है, लेकिन इसे चार मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

1) लिपिनाइट्स- बहुत अधिक हाइड्रोजन सामग्री है, लेकिन कम ऑक्सीजन सामग्री है; उनकी संरचना स्निग्ध कार्बन श्रृंखलाओं की उपस्थिति के कारण है। यह माना जाता है कि लिपिनाइट मुख्य रूप से शैवाल (आमतौर पर जीवाणु अपघटन के अधीन) से बने थे। इनमें तेल बनने की उच्च क्षमता होती है।

2) निकास- एक उच्च हाइड्रोजन सामग्री (हालांकि, लिपिनाइट्स की तुलना में कम), स्निग्ध श्रृंखलाओं और संतृप्त नैफ्थीन (एलिसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन), साथ ही साथ सुगंधित छल्ले और ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों में समृद्ध है। यह कार्बनिक पदार्थ पौधों की सामग्री जैसे बीजाणु, पराग, क्यूटिकल्स और पौधों के अन्य संरचनात्मक भागों से बनता है। Exinites में तेल और गैस घनीभूत होने की अच्छी क्षमता होती है। घनीभूत एक हाइड्रोकार्बन मिश्रण है जो क्षेत्र में गैसीय होता है, लेकिन सतह पर निकाले जाने पर एक तरल में संघनित होता है। , और गैस में कायांतरण विकास के उच्च चरणों में।

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

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

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

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

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

अध्याय 2. प्राकृतिक स्रोत

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

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

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

कच्चा तेल एक तैलीय तरल है जो गहरे भूरे या हरे रंग से लेकर लगभग बेरंग तक भिन्न हो सकता है। इसमें बड़ी संख्या में अल्केन्स होते हैं। इनमें अशाखित अल्केन्स, शाखित अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स हैं जिनमें कार्बन परमाणुओं की संख्या पाँच से 40 तक होती है। इन साइक्लोअल्केन्स का औद्योगिक नाम सर्वविदित है। कच्चे तेल में लगभग 10% सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं, साथ ही सल्फर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त अन्य यौगिकों की थोड़ी मात्रा भी होती है।

चित्र 2 प्राकृतिक गैस और कच्चा तेल चट्टान की परतों के बीच फंसा हुआ पाया जाता है।

तालिका 1 प्राकृतिक गैस की संरचना

कोयलाऊर्जा का सबसे पुराना स्रोत है जिससे मानव जाति परिचित है। यह एक खनिज है (चित्र 3), जो इस प्रक्रिया में पादप पदार्थ से बनता है कायापलटमेटामॉर्फिक चट्टानों को चट्टानें कहा जाता है, जिनकी संरचना में उच्च दबावों के साथ-साथ उच्च तापमान की स्थितियों में भी बदलाव आया है। कोयले के निर्माण में प्रथम चरण का उत्पाद है पीट,जो विघटित कार्बनिक पदार्थ है। तलछटी चट्टानों से ढके होने के बाद पीट से कोयला बनता है। इन अवसादी चट्टानों को अतिभारित कहा जाता है। अतिभारित वर्षा पीट की नमी को कम कर देती है।

कोयले के वर्गीकरण में तीन मानदंडों का उपयोग किया जाता है: पवित्रता(प्रतिशत में सापेक्ष कार्बन सामग्री द्वारा निर्धारित); प्रकार(मूल पौधे पदार्थ की संरचना द्वारा निर्धारित); श्रेणी(कायापलट की डिग्री के आधार पर)।

तालिका 2. कुछ ईंधनों में कार्बन की मात्रा और उनका ऊष्मीय मान

निम्नतम श्रेणी के जीवाश्म कोयले हैं लिग्नाइट कोयलाऔर लिग्नाइट(तालिका 2)। वे पीट के सबसे करीब हैं और अपेक्षाकृत कम कार्बन सामग्री और उच्च नमी सामग्री की विशेषता है। कोयलाकम नमी सामग्री की विशेषता है और व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है। कोयले का सबसे शुष्क और कठोर ग्रेड है एन्थ्रेसाइटइसका उपयोग घर में हीटिंग और खाना पकाने के लिए किया जाता है।

हाल ही में, तकनीकी विकास के लिए धन्यवाद, यह अधिक से अधिक किफायती हो गया है। कोयला गैसीकरण।कोयला गैसीकरण उत्पादों में कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, मीथेन और नाइट्रोजन शामिल हैं। उनका उपयोग गैसीय ईंधन के रूप में या विभिन्न रासायनिक उत्पादों और उर्वरकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

कोयला, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है, सुगंधित यौगिकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल का एक महत्वपूर्ण स्रोत है।

चित्र 3 निम्न-श्रेणी के कोयले के आणविक मॉडल का प्रकार। कोयला रसायनों का एक जटिल मिश्रण है, जिसमें कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के साथ-साथ थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन, सल्फर और अन्य तत्वों की अशुद्धियाँ शामिल हैं। इसके अलावा, कोयले की संरचना, उसके ग्रेड के आधार पर, नमी की एक अलग मात्रा और विभिन्न खनिजों को शामिल करती है।

चित्र 4 जैविक प्रणालियों में पाए जाने वाले हाइड्रोकार्बन।

हाइड्रोकार्बन न केवल जीवाश्म ईंधन में, बल्कि जैविक उत्पत्ति की कुछ सामग्रियों में भी प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं। प्राकृतिक रबर प्राकृतिक हाइड्रोकार्बन बहुलक का एक उदाहरण है। रबर के अणु में हजारों संरचनात्मक इकाइयाँ होती हैं, जो मिथाइलबुटा-1,3-डायन (आइसोप्रीन) हैं; इसकी संरचना अंजीर में योजनाबद्ध रूप से दिखाई गई है। 4. मिथाइलबुटा-1,3-डाइन में निम्नलिखित संरचना है:

प्राकृतिक रबड़।वर्तमान में दुनिया भर में खनन किए जाने वाले प्राकृतिक रबर का लगभग 90% ब्राजील के रबर के पेड़ हेविया ब्रासिलिएन्सिस से आता है, जिसकी खेती मुख्य रूप से एशिया के भूमध्यरेखीय देशों में की जाती है। इस पेड़ का रस, जो एक लेटेक्स (कोलाइडल जलीय बहुलक घोल) है, छाल पर चाकू से बने चीरों से एकत्र किया जाता है। लेटेक्स में लगभग 30% रबर होता है। इसके छोटे-छोटे कण जल में लटके रहते हैं। रस को एल्युमिनियम के कंटेनरों में डाला जाता है, जहां एसिड मिलाया जाता है, जिससे रबर जम जाता है।

कई अन्य प्राकृतिक यौगिकों में भी आइसोप्रीन संरचनात्मक टुकड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, लिमोनेन में दो आइसोप्रीन अंश होते हैं। नींबू और संतरे जैसे खट्टे फलों के छिलके से निकाले गए तेलों का मुख्य घटक लिमोनेन है। यह यौगिक टेरपेन्स नामक यौगिकों के एक वर्ग के अंतर्गत आता है। टेरपेन्स में उनके अणुओं (सी 10 यौगिक) में 10 कार्बन परमाणु होते हैं और श्रृंखला में एक दूसरे से जुड़े दो आइसोप्रीन टुकड़े ("सिर से पूंछ") शामिल होते हैं। चार आइसोप्रीन टुकड़े (सी 20-यौगिक) वाले यौगिकों को डाइटरपेन्स कहा जाता है, और छह आइसोप्रीन टुकड़ों के साथ - ट्राइटरपेन्स (सी 30-यौगिक)। शार्क के जिगर के तेल में पाया जाने वाला स्क्वालीन एक ट्राइटरपीन है। Tetraterpenes (C 40 यौगिक) में आठ आइसोप्रीन टुकड़े होते हैं। Tetraterpenes वनस्पति और पशु वसा के रंगद्रव्य में पाए जाते हैं। उनका रंग दोहरे बंधनों की लंबी संयुग्मित प्रणाली की उपस्थिति के कारण होता है। उदाहरण के लिए, गाजर के विशिष्ट नारंगी रंग के लिए β-कैरोटीन जिम्मेदार है।

अध्याय 3. हाइड्रोकार्बन का औद्योगिक उत्पादन

पेट्रोलियम को परिष्कृत करके अल्केन्स, अल्केन्स, एल्काइन्स और एरेन्स प्राप्त किए जाते हैं (नीचे देखें)। कोयला भी हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए कच्चे माल का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। इस प्रयोजन के लिए कोयले को रिटॉर्ट फर्नेस में बिना हवा के पहुंच के गर्म किया जाता है। परिणाम कोक, कोल टार, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और कोयला गैस है। इस प्रक्रिया को कोयले का विनाशकारी आसवन कहा जाता है। कोलतार के और भिन्नात्मक आसवन द्वारा, विभिन्न एरेन्स प्राप्त किए जाते हैं (तालिका 3)। जब कोक भाप के साथ क्रिया करता है, तो जल गैस प्राप्त होती है:

तालिका 3 कोलतार (टार) के भिन्नात्मक आसवन द्वारा प्राप्त कुछ सुगंधित यौगिक

फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया का उपयोग करके जल गैस से अल्केन्स और अल्केन्स प्राप्त किए जा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, पानी की गैस को हाइड्रोजन के साथ मिश्रित किया जाता है और लोहे, कोबाल्ट या निकल उत्प्रेरक की सतह पर ऊंचे तापमान पर और 200-300 एटीएम के दबाव में पारित किया जाता है।

फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया भी पानी गैस से मेथनॉल और ऑक्सीजन युक्त अन्य कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करना संभव बनाती है:

यह अभिक्रिया क्रोमियम (III) ऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में 300°C के तापमान पर और 300 atm के दबाव में की जाती है।

औद्योगिक देशों में, बायोमास से मीथेन और एथिलीन जैसे हाइड्रोकार्बन का उत्पादन तेजी से हो रहा है। बायोगैस में मुख्य रूप से मीथेन होती है। एथिलीन को इथेनॉल के निर्जलीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जो किण्वन प्रक्रियाओं में बनता है।

एक इलेक्ट्रिक भट्टी में 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर कैल्शियम ऑक्साइड के साथ इसके मिश्रण को गर्म करके कोक से कैल्शियम डाइकार्बाइड भी प्राप्त किया जाता है:

जब कैल्शियम डाइकार्बाइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो एसिटिलीन बनता है। इस तरह की प्रक्रिया कोक से असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के संश्लेषण के लिए एक और संभावना खोलती है।

अध्याय 4. तेल शोधन

कच्चा तेल हाइड्रोकार्बन और अन्य यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है। इस रूप में, इसका बहुत कम उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, इसे अन्य उत्पादों में संसाधित किया जाता है जिनमें व्यावहारिक अनुप्रयोग होते हैं। इसलिए, कच्चे तेल को टैंकरों द्वारा या पाइपलाइनों के माध्यम से रिफाइनरियों तक पहुँचाया जाता है।

तेल शोधन में कई भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं: आंशिक आसवन, क्रैकिंग, सुधार और desulfurization।

4.1 भिन्नात्मक आसवन

कच्चे तेल को कई घटकों में विभाजित किया जाता है, इसे सरल, आंशिक और वैक्यूम आसवन के अधीन किया जाता है। इन प्रक्रियाओं की प्रकृति, साथ ही परिणामी तेल अंशों की संख्या और संरचना, कच्चे तेल की संरचना और इसके विभिन्न अंशों की आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।

कच्चे तेल से सबसे पहले उसमें घुली गैस अशुद्धियों को साधारण आसवन के अधीन करके दूर किया जाता है। तेल तो के अधीन है प्राथमिक आसवन, जिसके परिणामस्वरूप इसे गैस, प्रकाश और मध्यम अंशों और ईंधन तेल में विभाजित किया जाता है। प्रकाश और मध्यम अंशों के आगे भिन्नात्मक आसवन, साथ ही ईंधन तेल के निर्वात आसवन से बड़ी संख्या में अंशों का निर्माण होता है। तालिका में। 4 क्वथनांक पर्वतमाला और विभिन्न तेल अंशों की संरचना और अंजीर में दिखाता है। 5 तेल आसवन के लिए प्राथमिक आसवन (सुधार) स्तंभ के उपकरण का आरेख दिखाता है। आइए अब हम अलग-अलग तेल अंशों के गुणों के विवरण की ओर मुड़ें।

तालिका 4 विशिष्ट तेल आसवन अंश

	क्वथनांक, °C	एक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या
नेफ्था (नाफ्था)
चिकनाई तेल और मोम

चित्र 5 कच्चे तेल का प्राथमिक आसवन।

गैस अंश।तेल शोधन के दौरान प्राप्त गैसें सबसे सरल अशाखित अल्केन्स हैं: ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन। इस अंश का औद्योगिक नाम रिफाइनरी (पेट्रोलियम) गैस है। प्राथमिक आसवन के अधीन होने से पहले इसे कच्चे तेल से हटा दिया जाता है, या प्राथमिक आसवन के बाद इसे गैसोलीन अंश से अलग किया जाता है। रिफाइनरी गैस का उपयोग गैसीय ईंधन के रूप में किया जाता है या तरलीकृत पेट्रोलियम गैस प्राप्त करने के दबाव में द्रवीकरण के अधीन किया जाता है। उत्तरार्द्ध एक तरल ईंधन के रूप में बिक्री पर जाता है या क्रैकिंग संयंत्रों में एथिलीन के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में उपयोग किया जाता है।

गैसोलीन अंश।इस अंश का उपयोग विभिन्न ग्रेड के मोटर ईंधन प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यह सीधे और शाखित अल्केन सहित विभिन्न हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है। अशाखित एल्केन्स की दहन विशेषताएँ आंतरिक दहन इंजनों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल नहीं हैं। इसलिए, अशाखित अणुओं को शाखित अणुओं में बदलने के लिए गैसोलीन अंश को अक्सर ऊष्मीय रूप से सुधारा जाता है। उपयोग करने से पहले, इस अंश को आमतौर पर कैटेलिटिक क्रैकिंग या सुधार द्वारा अन्य अंशों से प्राप्त शाखित अल्केन्स, साइक्लोअल्केन्स और सुगंधित यौगिकों के साथ मिलाया जाता है।

मोटर ईंधन के रूप में गैसोलीन की गुणवत्ता इसकी ऑक्टेन संख्या से निर्धारित होती है। यह 2,2,4-ट्राइमिथाइलपेंटेन और हेप्टेन (सीधी श्रृंखला अल्केन) के मिश्रण में 2,2,4-ट्राइमिथाइलपेंटेन (आइसोक्टेन) की मात्रा के प्रतिशत को इंगित करता है जिसमें परीक्षण गैसोलीन के समान विस्फोट दहन विशेषताएं होती हैं।

एक खराब मोटर ईंधन की ऑक्टेन रेटिंग शून्य होती है, जबकि एक अच्छे ईंधन की ऑक्टेन रेटिंग 100 होती है। कच्चे तेल से प्राप्त गैसोलीन अंश की ऑक्टेन रेटिंग आमतौर पर 60 से कम होती है। गैसोलीन की दहन विशेषताओं में सुधार होता है। एक एंटी-नॉक एडिटिव, जिसका उपयोग टेट्राएथिल लेड (IV), Рb (С 2 Н 5) 4 के रूप में किया जाता है। टेट्राइथाइल लेड एक रंगहीन तरल है जो क्लोरोइथेन को सोडियम और लेड के मिश्र धातु के साथ गर्म करके प्राप्त किया जाता है:

इस एडिटिव वाले गैसोलीन के दहन के दौरान, लेड और लेड (II) ऑक्साइड के कण बनते हैं। वे गैसोलीन ईंधन के दहन के कुछ चरणों को धीमा कर देते हैं और इस प्रकार इसके विस्फोट को रोकते हैं। टेट्राएथिल लेड के साथ मिलकर, गैसोलीन में 1,2-डाइब्रोमोइथेन मिलाया जाता है। यह लेड (II) ब्रोमाइड बनाने के लिए लेड और लेड (II) के साथ प्रतिक्रिया करता है। चूंकि लेड (II) ब्रोमाइड एक वाष्पशील यौगिक है, इसलिए इसे कार के इंजन से निकास गैसों के साथ हटा दिया जाता है।

नाफ्था (नाफ्था)।तेल आसवन का यह अंश गैसोलीन और मिट्टी के तेल के अंशों के बीच के अंतराल में प्राप्त होता है। इसमें मुख्य रूप से अल्केन्स होते हैं (तालिका 5)।

नेफ्था कोलतार (सारणी 3) से प्राप्त हल्के तेल अंश के भिन्नात्मक आसवन द्वारा भी प्राप्त किया जाता है। कोल टार नेफ्था में सुगंधित हाइड्रोकार्बन की उच्च सामग्री होती है।

कच्चे तेल को परिष्कृत करके उत्पादित अधिकांश नाफ्था को गैसोलीन में सुधारा जाता है। हालांकि, इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा अन्य रसायनों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है।

तालिका 5 एक विशिष्ट मध्य पूर्व तेल के नेफ्था अंश की हाइड्रोकार्बन संरचना

मिटटी तेल. तेल आसवन के मिट्टी के तेल अंश में स्निग्ध अल्केन्स, नेफ़थलीन और सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं। इसका एक हिस्सा संतृप्त पैराफिन हाइड्रोकार्बन के स्रोत के रूप में उपयोग के लिए परिष्कृत किया जाता है, और दूसरे भाग को गैसोलीन में परिवर्तित करने के लिए क्रैक किया जाता है। हालांकि, जेट विमानों के लिए ईंधन के रूप में अधिकांश मिट्टी के तेल का उपयोग किया जाता है।

गैस ऑयल. तेल शोधन के इस अंश को डीजल ईंधन के रूप में जाना जाता है। इसमें से कुछ रिफाइनरी गैस और गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए फटा है। हालांकि, गैस तेल का उपयोग मुख्य रूप से डीजल इंजनों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। डीजल इंजन में दाब बढ़ाकर ईंधन को प्रज्वलित किया जाता है। इसलिए, वे स्पार्क प्लग के बिना करते हैं। गैस तेल का उपयोग औद्योगिक भट्टियों के लिए ईंधन के रूप में भी किया जाता है।

ईंधन तेल. यह अंश तेल से अन्य सभी अंशों को हटाने के बाद रहता है। इसका अधिकांश उपयोग बॉयलरों को गर्म करने और औद्योगिक संयंत्रों, बिजली संयंत्रों और जहाज के इंजनों में भाप पैदा करने के लिए तरल ईंधन के रूप में किया जाता है। हालांकि, कुछ ईंधन तेल चिकनाई वाले तेल और पैराफिन मोम प्राप्त करने के लिए वैक्यूम आसवन के अधीन होते हैं। स्नेहक तेलों को विलायक निष्कर्षण द्वारा और अधिक परिष्कृत किया जाता है। ईंधन तेल के निर्वात आसवन के बाद जो गहरा चिपचिपा पदार्थ रहता है उसे "बिटुमेन" या "डामर" कहा जाता है। इसका उपयोग सड़क की सतहों के निर्माण के लिए किया जाता है।

हमने चर्चा की है कि कैसे विलायक निष्कर्षण के साथ-साथ भिन्नात्मक और निर्वात आसवन कच्चे तेल को व्यावहारिक महत्व के विभिन्न अंशों में अलग कर सकते हैं। ये सभी प्रक्रियाएं भौतिक हैं। लेकिन तेल को परिष्कृत करने के लिए रासायनिक प्रक्रियाओं का भी उपयोग किया जाता है। इन प्रक्रियाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: क्रैकिंग और सुधार।

4.2 क्रैकिंग

इस प्रक्रिया में, कच्चे तेल के उच्च-उबलते अंशों के बड़े अणु छोटे अणुओं में टूट जाते हैं जो कम-उबलते अंशों का निर्माण करते हैं। क्रैकिंग आवश्यक है क्योंकि कम उबलते तेल अंशों की मांग - विशेष रूप से गैसोलीन - अक्सर उन्हें कच्चे तेल के आंशिक आसवन से प्राप्त करने की क्षमता से आगे निकल जाती है।

क्रैकिंग के परिणामस्वरूप, गैसोलीन के अलावा, एल्केन्स भी प्राप्त होते हैं, जो रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में आवश्यक हैं। क्रैकिंग, बदले में, तीन प्रमुख प्रकारों में विभाजित है: हाइड्रोक्रैकिंग, कैटेलिटिक क्रैकिंग और थर्मल क्रैकिंग।

हाइड्रोक्रैकिंग. इस प्रकार की क्रैकिंग उच्च-उबलते तेल अंशों (मोम और भारी तेल) को कम-उबलते अंशों में परिवर्तित करना संभव बनाती है। हाइड्रोक्रैकिंग प्रक्रिया में यह तथ्य शामिल होता है कि जिस अंश को क्रैक किया जाना है उसे हाइड्रोजन वातावरण में बहुत अधिक दबाव में गर्म किया जाता है। इससे बड़े अणु टूट जाते हैं और उनके टुकड़ों में हाइड्रोजन जुड़ जाता है। नतीजतन, छोटे आकार के संतृप्त अणु बनते हैं। हाइड्रोकार्बन का उपयोग भारी अंशों से गैस तेल और गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

उत्प्रेरक क्रैकिंग।इस विधि से संतृप्त और असंतृप्त उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है। उत्प्रेरक क्रैकिंग अपेक्षाकृत कम तापमान पर किया जाता है, और उत्प्रेरक के रूप में सिलिका और एल्यूमिना के मिश्रण का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, उच्च गुणवत्ता वाले गैसोलीन और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन भारी तेल अंशों से प्राप्त होते हैं।

थर्मल क्रैकिंग।भारी तेल अंशों में निहित हाइड्रोकार्बन के बड़े अणुओं को इन अंशों को उनके क्वथनांक से ऊपर के तापमान पर गर्म करके छोटे अणुओं में तोड़ा जा सकता है। कैटेलिटिक क्रैकिंग की तरह, इस मामले में संतृप्त और असंतृप्त उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है। उदाहरण के लिए,

एथिलीन और प्रोपेन जैसे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए थर्मल क्रैकिंग विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। स्टीम क्रैकर्स का उपयोग थर्मल क्रैकिंग के लिए किया जाता है। इन इकाइयों में, हाइड्रोकार्बन फीडस्टॉक को पहले भट्ठी में 800 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है और फिर भाप से पतला किया जाता है। इससे ऐल्कीन की उपज बढ़ जाती है। मूल हाइड्रोकार्बन के बड़े अणुओं को छोटे अणुओं में विभाजित करने के बाद, गर्म गैसों को पानी से लगभग 400 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, जो संपीड़ित भाप में परिवर्तित हो जाता है। फिर ठंडी गैसें आसवन (आंशिक) कॉलम में प्रवेश करती हैं, जहां उन्हें 40 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है। बड़े अणुओं के संघनन से गैसोलीन और गैस तेल का निर्माण होता है। बिना संघनित गैसों को एक कंप्रेसर में संपीड़ित किया जाता है जो गैस शीतलन चरण से प्राप्त संपीड़ित भाप द्वारा संचालित होता है। उत्पादों का अंतिम पृथक्करण भिन्नात्मक आसवन स्तंभों में किया जाता है।

तालिका 6 विभिन्न हाइड्रोकार्बन फीडस्टॉक्स से स्टीम क्रैकिंग उत्पादों की उपज (wt%)

उत्पादों	हाइड्रोकार्बन कच्चे माल
बूटा-1,3-डायने
तरल ईंधन

यूरोपीय देशों में, उत्प्रेरक क्रैकिंग का उपयोग करके असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए मुख्य फीडस्टॉक नाफ्था है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, इस उद्देश्य के लिए ईथेन मुख्य फीडस्टॉक है। यह रिफाइनरियों में तरलीकृत पेट्रोलियम गैस या प्राकृतिक गैस के एक घटक के रूप में और तेल के कुओं से प्राकृतिक संबद्ध गैसों के एक घटक के रूप में आसानी से प्राप्त किया जाता है। स्टीम क्रैकिंग के लिए फीडस्टॉक के रूप में प्रोपेन, ब्यूटेन और गैस तेल का भी उपयोग किया जाता है। ईथेन और नेफ्था के क्रैकिंग उत्पाद तालिका में सूचीबद्ध हैं। 6.

क्रैकिंग प्रतिक्रियाएं एक कट्टरपंथी तंत्र द्वारा आगे बढ़ती हैं।

4.3 सुधार

क्रैकिंग प्रक्रियाओं के विपरीत, जिसमें बड़े अणुओं का छोटे अणुओं में विभाजन होता है, सुधार प्रक्रियाओं से अणुओं की संरचना में परिवर्तन होता है या बड़े अणुओं में उनका जुड़ाव होता है। कच्चे तेल के शोधन में सुधार का उपयोग निम्न गुणवत्ता वाले गैसोलीन कटौती को उच्च गुणवत्ता वाले कटौती में बदलने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योग के लिए कच्चा माल प्राप्त करने के लिए किया जाता है। सुधार प्रक्रियाओं को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: आइसोमेराइज़ेशन, एल्केलाइज़ेशन, और साइक्लाइज़ेशन और एरोमेटाइज़ेशन।

आइसोमराइज़ेशन. इस प्रक्रिया में, एक आइसोमर के अणु एक अन्य आइसोमर बनाने के लिए पुनर्व्यवस्था से गुजरते हैं। कच्चे तेल के प्राथमिक आसवन के बाद प्राप्त गैसोलीन अंश की गुणवत्ता में सुधार के लिए आइसोमेराइजेशन प्रक्रिया बहुत महत्वपूर्ण है। हम पहले ही बता चुके हैं कि इस भिन्न में बहुत अधिक अशाखित ऐल्केन हैं। 20-50 एटीएम के दबाव में इस अंश को 500-600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके उन्हें शाखित अल्केन्स में परिवर्तित किया जा सकता है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है थर्मल सुधार।

सीधी शृंखला वाले ऐल्केनों के समावयवीकरण के लिए भी इसका उपयोग किया जा सकता है उत्प्रेरक सुधार. उदाहरण के लिए, ब्यूटेन को 100 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक पर एल्यूमीनियम क्लोराइड उत्प्रेरक का उपयोग करके 2-मेथिलप्रोपेन में आइसोमेरिज्ड किया जा सकता है:

इस प्रतिक्रिया में एक आयनिक तंत्र है, जो कार्बोकेशन की भागीदारी के साथ किया जाता है।

alkylation. इस प्रक्रिया में, क्रैकिंग से बनने वाले अल्केन्स और अल्केन्स को उच्च श्रेणी के गैसोलीन बनाने के लिए पुनः संयोजित किया जाता है। ऐसे अल्केन्स और एल्केन्स में आमतौर पर दो से चार कार्बन परमाणु होते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड जैसे मजबूत एसिड उत्प्रेरक का उपयोग करके कम तापमान पर प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है:

यह प्रतिक्रिया कार्बोकेशन (सीएच 3) 3 सी + की भागीदारी के साथ आयनिक तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती है।

चक्रीकरण और सुगंधीकरण।जब कच्चे तेल के प्राथमिक आसवन के परिणामस्वरूप प्राप्त गैसोलीन और नेफ्था अंशों को प्लैटिनम या मोलिब्डेनम (VI) ऑक्साइड जैसे उत्प्रेरक की सतह पर, एल्यूमीनियम ऑक्साइड सब्सट्रेट पर, 500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और दबाव में पारित किया जाता है। 10-20 एटीएम में, हेक्सेन और लंबी सीधी श्रृंखलाओं वाले अन्य अल्केन्स के बाद के सुगंधितकरण के साथ चक्रण होता है:

हेक्सेन से और फिर साइक्लोहेक्सेन से हाइड्रोजन का निष्कासन कहलाता है निर्जलीकरण. इस प्रकार का सुधार अनिवार्य रूप से क्रैकिंग प्रक्रियाओं में से एक है। इसे प्लेटफॉर्मिंग, कैटेलिटिक रिफॉर्मिंग या बस रिफॉर्मिंग कहा जाता है। कुछ मामलों में, हाइड्रोजन को प्रतिक्रिया प्रणाली में रोकने के लिए पेश किया जाता है पूर्ण अपघटनकार्बन के लिए अल्केन और उत्प्रेरक गतिविधि को बनाए रखता है। इस मामले में, प्रक्रिया को हाइड्रोफॉर्मिंग कहा जाता है।

4.4 सल्फर हटाना

कच्चे तेल में हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर युक्त अन्य यौगिक होते हैं। तेल की सल्फर सामग्री क्षेत्र पर निर्भर करती है। तेल, जो उत्तरी सागर महाद्वीपीय शेल्फ से प्राप्त होता है, में सल्फर की मात्रा कम होती है। कच्चे तेल के आसवन के दौरान, सल्फर युक्त कार्बनिक यौगिक टूट जाते हैं, और परिणामस्वरूप अतिरिक्त हाइड्रोजन सल्फाइड बनता है। हाइड्रोजन सल्फाइड रिफाइनरी गैस या एलपीजी अंश में प्रवेश करता है। चूंकि हाइड्रोजन सल्फाइड में कमजोर एसिड के गुण होते हैं, इसलिए पेट्रोलियम उत्पादों को किसी प्रकार के कमजोर आधार के साथ इलाज करके इसे हटाया जा सकता है। सल्फर को हाइड्रोजन सल्फाइड से प्राप्त किया जा सकता है, इस प्रकार हवा में हाइड्रोजन सल्फाइड को जलाने और दहन उत्पादों को 400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एल्यूमिना उत्प्रेरक की सतह पर पारित करके प्राप्त किया जा सकता है। इस प्रक्रिया की समग्र प्रतिक्रिया समीकरण द्वारा वर्णित है

गैर-समाजवादी देशों के उद्योग द्वारा वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले सभी मौलिक सल्फर का लगभग 75% कच्चे तेल और प्राकृतिक गैस से निकाला जाता है।

अध्याय 5. हाइड्रोकार्बन अनुप्रयोग

उत्पादित सभी तेल का लगभग 90% ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि पेट्रोकेमिकल्स का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले तेल का अनुपात छोटा है, इन उत्पादों में बहुत अधिक है बडा महत्व. तेल आसवन उत्पादों (तालिका 7) से कई हजारों कार्बनिक यौगिक प्राप्त होते हैं। ये, बदले में, हजारों उत्पादों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो केवल बुनियादी जरूरतों से अधिक को पूरा करते हैं। आधुनिक समाज, बल्कि आराम की आवश्यकता भी है (चित्र 6)।

तालिका 7 रासायनिक उद्योग के लिए हाइड्रोकार्बन कच्चे माल

	रासायनिक उत्पाद
	मेथनॉल, एसिटिक एसिड, क्लोरोमेथेन, एथिलीन
	एथिल क्लोराइड, टेट्राएथिल लेड (IV)
	मेटानल, एथनाल
	पॉलीइथिलीन, पॉलीक्लोरोइथिलीन (पॉलीविनाइल क्लोराइड), पॉलीएस्टर, इथेनॉल, एथेनल (एसिटाल्डिहाइड)
	पॉलीप्रोपाइलीन, प्रोपेनोन (एसीटोन), प्रोपेनल, प्रोपेन-1,2,3-ट्रायल (ग्लिसरीन), प्रोपेनिट्राइल (एक्रिलोनिट्राइल), एपॉक्सी प्रोपेन
	सिंथेटिक रबर
एसिटिलीन	क्लोरोएथिलीन (विनाइल क्लोराइड), 1,1,2,2-टेट्राक्लोरोइथेन
	(1-मिथाइल) बेंजीन, फिनोल, पॉलीफेनिथिलीन

यद्यपि रासायनिक उत्पादों के विभिन्न समूहों को अंजीर में दर्शाया गया है। 6 को मोटे तौर पर पेट्रोकेमिकल्स के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि वे पेट्रोलियम से प्राप्त होते हैं, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई जैविक उत्पाद, विशेष रूप से सुगंधित, औद्योगिक रूप से कोयला टार और अन्य फीडस्टॉक स्रोतों से प्राप्त होते हैं। और फिर भी, जैविक उद्योग के लिए सभी कच्चे माल का लगभग 90% तेल से प्राप्त किया जाता है।

रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में हाइड्रोकार्बन के उपयोग को दर्शाने वाले कुछ विशिष्ट उदाहरणों पर नीचे विचार किया जाएगा।

चित्रा 6 पेट्रोकेमिकल उत्पादों के अनुप्रयोग।

5.1 अल्केन्स

मीथेन न केवल सबसे महत्वपूर्ण ईंधनों में से एक है, बल्कि इसके कई अन्य उपयोग भी हैं। इसका उपयोग तथाकथित प्राप्त करने के लिए किया जाता है संश्लेषण गैस, या सिनगैस। पानी की गैस की तरह, जो कोक और भाप से बनती है, संश्लेषण गैस कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण है। निकेल उत्प्रेरक की उपस्थिति में लगभग 30 एटीएम के दबाव में मीथेन या नेफ्था को लगभग 750 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके संश्लेषण गैस का उत्पादन किया जाता है:

हैबर प्रक्रिया (अमोनिया संश्लेषण) में हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए संश्लेषण गैस का उपयोग किया जाता है।

सिंथेसिस गैस का उपयोग मेथनॉल और अन्य कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। मेथनॉल प्राप्त करने की प्रक्रिया में, संश्लेषण गैस को जिंक ऑक्साइड और कॉपर उत्प्रेरक की सतह पर 250 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 50-100 एटीएम के दबाव पर पारित किया जाता है, जिससे प्रतिक्रिया होती है

इस प्रक्रिया के लिए प्रयुक्त संश्लेषण गैस को अशुद्धियों से पूरी तरह से शुद्ध किया जाना चाहिए।

मेथनॉल आसानी से उत्प्रेरक अपघटन के अधीन होता है, जिसमें संश्लेषण गैस फिर से प्राप्त होती है। Syngas परिवहन के लिए उपयोग करना बहुत सुविधाजनक है। पेट्रोकेमिकल उद्योग के लिए मेथनॉल सबसे महत्वपूर्ण कच्चे माल में से एक है। इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, एसिटिक एसिड प्राप्त करने के लिए किया जाता है:

इस प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक एक घुलनशील आयनिक रोडियम परिसर है। इस विधि का उपयोग एसिटिक एसिड के औद्योगिक उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसकी मांग किण्वन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप इसके उत्पादन के पैमाने से अधिक हो जाती है।

घुलनशील रोडियम यौगिकों का उपयोग भविष्य में संश्लेषण गैस से एथेन-1,2-डायोल के उत्पादन के लिए सजातीय उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है:

यह प्रतिक्रिया 300 डिग्री सेल्सियस के तापमान और लगभग 500-1000 एटीएम के दबाव पर आगे बढ़ती है। वर्तमान में, यह प्रक्रिया आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है। इस प्रतिक्रिया के उत्पाद (इसका तुच्छ नाम एथिलीन ग्लाइकॉल है) का उपयोग एंटीफ्ीज़ के रूप में और विभिन्न पॉलीएस्टर के उत्पादन के लिए किया जाता है, जैसे कि टेरिलीन।

मीथेन का उपयोग क्लोरोमेथेन बनाने के लिए भी किया जाता है, जैसे ट्राइक्लोरोमेथेन (क्लोरोफॉर्म)। क्लोरोमेथेन के विभिन्न उपयोग हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरोमेथेन का उपयोग सिलिकॉन के उत्पादन में किया जाता है।

अंत में, एसिटिलीन के उत्पादन के लिए मीथेन का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

यह अभिक्रिया लगभग 1500°C पर होती है। मीथेन को इस तापमान तक गर्म करने के लिए, इसे सीमित हवा की पहुंच की शर्तों के तहत जला दिया जाता है।

एथेन के कई महत्वपूर्ण उपयोग भी हैं। इसका उपयोग क्लोरोइथेन (एथिल क्लोराइड) प्राप्त करने की प्रक्रिया में किया जाता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एथिल क्लोराइड का उपयोग टेट्राएथिल लेड (IV) के उत्पादन के लिए किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, एथिलीन (तालिका 6) के उत्पादन के लिए ईथेन एक महत्वपूर्ण फीडस्टॉक है।

प्रोपेन एल्डिहाइड के औद्योगिक उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जैसे कि मेथनल (फॉर्मेल्डिहाइड) और एथनाल (एसिटिक एल्डिहाइड)। ये पदार्थ प्लास्टिक उद्योग में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। ब्यूटेन का उपयोग बूटा-1,3-डायन के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसका वर्णन नीचे किया जाएगा, सिंथेटिक रबर के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

5.2 अल्केनेस

ईथीलीन. सबसे महत्वपूर्ण एल्केन्स में से एक और, सामान्य तौर पर, पेट्रोकेमिकल उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक एथिलीन है। यह कई प्लास्टिक के लिए एक कच्चा माल है। आइए उन्हें सूचीबद्ध करें।

polyethylene. पॉलीथीन एथिलीन का पोलीमराइजेशन उत्पाद है:

पॉलीक्लोरोइथिलीन. इस बहुलक को पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) भी कहा जाता है। यह क्लोरोइथिलीन (विनाइल क्लोराइड) से प्राप्त होता है, जो बदले में एथिलीन से प्राप्त होता है। कुल प्रतिक्रिया:

उत्प्रेरक के रूप में जिंक क्लोराइड या आयरन (III) क्लोराइड का उपयोग करके 1,2-डाइक्लोरोइथेन तरल या गैस के रूप में प्राप्त किया जाता है।

जब 1,2-डाइक्लोरोइथेन को झांवा की उपस्थिति में 3 एटीएम के दबाव में 500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो क्लोरोइथिलीन (विनाइल क्लोराइड) बनता है।

क्लोरोइथिलीन के उत्पादन की एक अन्य विधि कॉपर (II) क्लोराइड (उत्प्रेरक) की उपस्थिति में इथाइलीन, हाइड्रोजन क्लोराइड और ऑक्सीजन के मिश्रण को 250°C तक गर्म करने पर आधारित है:

पॉलिएस्टर फाइबर।ऐसे फाइबर का एक उदाहरण टेरीलीन है। यह एथेन-1,2-डायोल से प्राप्त किया जाता है, जो बदले में एपॉक्सीथेन (एथिलीन ऑक्साइड) से निम्नानुसार संश्लेषित होता है:

एथेन-1,2-डायोल (एथिलीन ग्लाइकॉल) का उपयोग एंटीफ्ीज़ के रूप में और सिंथेटिक के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। डिटर्जेंट.

इथेनॉल उत्प्रेरक के रूप में एक सिलिका समर्थन पर फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग करके एथिलीन के जलयोजन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

इथेनॉल का उपयोग इथेनॉल (एसिटाल्डिहाइड) के उत्पादन के लिए किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग वार्निश और वार्निश के साथ-साथ सौंदर्य प्रसाधन उद्योग में विलायक के रूप में किया जाता है।

अंत में, एथिलीन का उपयोग क्लोरोइथेन के उत्पादन के लिए भी किया जाता है, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इसका उपयोग टेट्राएथिलेड (IV) बनाने के लिए किया जाता है, जो गैसोलीन के लिए एक एंटीनॉक एडिटिव है।

प्रोपीन. एथिलीन की तरह प्रोपेन (प्रोपलीन) का उपयोग विभिन्न रासायनिक उत्पादों के संश्लेषण के लिए किया जाता है। उनमें से कई का उपयोग प्लास्टिक और घिसने के उत्पादन में किया जाता है।

पॉलीप्रोपीन. पॉलीप्रोपीन प्रोपेन का एक पोलीमराइज़ेशन उत्पाद है:

प्रोपेनोन और प्रोपेनल।प्रोपेनोन (एसीटोन) व्यापक रूप से विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसका उपयोग प्लास्टिक के निर्माण में भी किया जाता है जिसे प्लेक्सीग्लस (पॉलीमेथिल मेथैक्राइलेट) कहा जाता है। प्रोपेनोन (1-मेथिलएथिल) बेंजीन से या प्रोपेन-2-ओल से प्राप्त किया जाता है। उत्तरार्द्ध प्रोपेन से निम्नानुसार प्राप्त किया जाता है:

350 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कॉपर (II) ऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रोपेन के ऑक्सीकरण से प्रोपेनल (ऐक्रेलिक एल्डिहाइड) का उत्पादन होता है: तेल प्रसंस्करण हाइड्रोकार्बन

प्रोपेन-1,2,3-ट्रायल।ऊपर वर्णित प्रक्रिया में प्राप्त प्रोपेन-2-ओएल, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और प्रोपेनल का उपयोग प्रोपेन-1,2,3-ट्रायल (ग्लिसरॉल) प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है:

ग्लिसरीन का उपयोग सिलोफ़न फिल्म के निर्माण में किया जाता है।

प्रोपेनिट्राइल (एक्रिलोनिट्राइल)।इस यौगिक का उपयोग सिंथेटिक फाइबर, रबर और प्लास्टिक के उत्पादन के लिए किया जाता है। यह 450 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर मोलिब्डेट उत्प्रेरक की सतह पर प्रोपेन, अमोनिया और हवा के मिश्रण को पारित करके प्राप्त किया जाता है:

मिथाइलबुटा-1,3-डायन (आइसोप्रीन)।सिंथेटिक रबर इसके पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। निम्नलिखित बहु-चरणीय प्रक्रिया का उपयोग करके आइसोप्रीन का उत्पादन किया जाता है:

एपॉक्सी प्रोपेनपॉलीयूरेथेन फोम, पॉलीएस्टर और सिंथेटिक डिटर्जेंट का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसे निम्नानुसार संश्लेषित किया जाता है:

लेकिन-1-एनई, लेकिन-2-एनी और बूटा-1,2-डायनेसिंथेटिक रबर का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। यदि इस प्रक्रिया के लिए कच्चे माल के रूप में ब्यूटेन का उपयोग किया जाता है, तो वे उत्प्रेरक की उपस्थिति में डिहाइड्रोजनीकरण द्वारा पहले बूटा-1,3-डायन में परिवर्तित हो जाते हैं - एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ क्रोमियम (III) ऑक्साइड का मिश्रण:

5. 3 अल्कीनेस

कई एल्काइनों का सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि एथीन (एसिटिलीन) है। एसिटिलीन के कई उपयोग हैं, जैसे:

- धातुओं को काटने और वेल्डिंग करने के लिए ऑक्सी-एसिटिलीन मशालों में ईंधन के रूप में। जब एसिटिलीन शुद्ध ऑक्सीजन में जलती है, तो इसकी लौ में 3000 डिग्री सेल्सियस तक का तापमान विकसित हो जाता है;

- क्लोरोइथिलीन (विनाइल क्लोराइड) प्राप्त करने के लिए, हालांकि वर्तमान में एथिलीन क्लोरोइथिलीन के संश्लेषण के लिए सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल बन रहा है (ऊपर देखें)।

- 1,1,2,2-टेट्राक्लोरोइथेन का विलायक प्राप्त करने के लिए।

5.4 एरेनास

कच्चे तेल के शोधन में बेंजीन और मिथाइलबेनज़ीन (टोल्यूनि) बड़ी मात्रा में उत्पादित होते हैं। चूँकि इस स्थिति में आवश्यकता से अधिक मात्रा में भी मेथिलबेंजीन प्राप्त होता है, इसलिए इसका कुछ भाग बेंजीन में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रयोजन के लिए, हाइड्रोजन के साथ मिथाइलबेनज़ीन के मिश्रण को एक प्लैटिनम उत्प्रेरक की सतह पर पारित किया जाता है जो दबाव में 600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड द्वारा समर्थित होता है:

इस प्रक्रिया को कहा जाता है जल क्षारीकरण.

बेंजीन का उपयोग कई प्लास्टिक के लिए फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है।

(1-मेथिलथिल) बेंजीन(क्यूमिन या 2-फेनिलप्रोपेन)। इसका उपयोग फिनोल और प्रोपेनोन (एसीटोन) के उत्पादन के लिए किया जाता है। फिनोल का उपयोग विभिन्न रबर और प्लास्टिक के संश्लेषण में किया जाता है। फिनोल उत्पादन प्रक्रिया के तीन चरण नीचे सूचीबद्ध हैं।

पाली (फेनिलेथिलीन)(पॉलीस्टाइनिन)। इस बहुलक का मोनोमर फिनाइल-एथिलीन (स्टाइरीन) है। यह बेंजीन से प्राप्त होता है:

अध्याय 6. तेल उद्योग की स्थिति का विश्लेषण

विश्व उत्पादन में रूस की हिस्सेदारी खनिज कच्चे मालउच्च रहता है और तेल के लिए 11.6%, गैस के लिए 28.1% और कोयले के लिए 12-14% है। खोजे गए खनिज भंडार के मामले में, रूस दुनिया में अग्रणी स्थान रखता है। 10% के कब्जे वाले क्षेत्र के साथ, दुनिया के तेल भंडार का 12-13%, 35% गैस और 12% कोयला रूस के आंतों में केंद्रित है। देश के खनिज संसाधन आधार की संरचना में, 70% से अधिक भंडार ईंधन और ऊर्जा परिसर (तेल, गैस, कोयला) के संसाधनों पर पड़ता है। खोजे गए और अनुमानित खनिज संसाधनों की कुल लागत 28.5 ट्रिलियन डॉलर है, जो कि सभी रूसी अचल संपत्ति के निजीकरण की लागत से अधिक परिमाण का एक क्रम है।

तालिका 8 रूसी संघ का ईंधन और ऊर्जा परिसर

ईंधन और ऊर्जा परिसर घरेलू अर्थव्यवस्था की रीढ़ है: 1996 में कुल निर्यात में ईंधन और ऊर्जा परिसर का हिस्सा लगभग 40% (25 बिलियन डॉलर) होगा। 1996 के लिए सभी संघीय बजट राजस्व का लगभग 35% (347 ट्रिलियन रूबल में से 121) परिसर के उद्यमों की गतिविधियों से प्राप्त करने की योजना है। 1996 में रूसी उद्यमों द्वारा उत्पादित विपणन योग्य उत्पादों की कुल मात्रा में ईंधन और ऊर्जा परिसर का हिस्सा स्पष्ट है।968 ट्रिलियन रूबल में से। विपणन योग्य उत्पाद (मौजूदा कीमतों में), ईंधन और ऊर्जा उद्यमों की हिस्सेदारी लगभग 270 ट्रिलियन रूबल या 27% से अधिक (तालिका 8) होगी। ईंधन और ऊर्जा परिसर सबसे बड़ा औद्योगिक परिसर बना हुआ है, जो पूंजी निवेश करता है (1995 में 71 ट्रिलियन रूबल से अधिक) और अपने सभी उद्योगों के उद्यमों में निवेश (पिछले दो वर्षों में अकेले विश्व बैंक से 1.2 बिलियन डॉलर) को आकर्षित करता है।

रूसी संघ का तेल उद्योग लंबी अवधि में बड़े पैमाने पर विकसित हुआ है। यह यूराल-वोल्गा क्षेत्र और पश्चिमी साइबेरिया में 50-70 के दशक में बड़े अत्यधिक उत्पादक क्षेत्रों की खोज और कमीशनिंग के साथ-साथ मौजूदा तेल रिफाइनरियों के नए और विस्तार के निर्माण के माध्यम से हासिल किया गया था। क्षेत्रों की उच्च उत्पादकता ने न्यूनतम विशिष्ट पूंजी निवेश और सामग्री और तकनीकी संसाधनों की अपेक्षाकृत कम लागत के साथ प्रति वर्ष 20-25 मिलियन टन तेल उत्पादन में वृद्धि करना संभव बना दिया। हालांकि, साथ ही, जमा का विकास अस्वीकार्य रूप से उच्च दर (प्रारंभिक भंडार से निकासी के 6 से 12%) पर किया गया था, और इन सभी वर्षों में बुनियादी ढांचे और आवास निर्माण तेल में गंभीर रूप से पिछड़ गए हैं- उत्पादक क्षेत्र। 1988 में, रूस में तेल और गैस घनीभूत की अधिकतम मात्रा का उत्पादन किया गया था - 568.3 मिलियन टन, या अखिल-संघ तेल उत्पादन का 91%। रूस के क्षेत्र और समुद्र के आस-पास के जल क्षेत्रों में सभी गणराज्यों के सिद्ध तेल भंडार का लगभग 90% हिस्सा होता है जो पहले यूएसएसआर का हिस्सा थे। पूरी दुनिया में, खनिज संसाधन आधार प्रजनन के विस्तार की योजना के अनुसार विकसित हो रहा है। यानी सालाना नई जमा राशि के मछुआरों को उनके उत्पादन की तुलना में 10-15% अधिक हस्तांतरित करना आवश्यक है। उत्पादन की संतुलित संरचना को बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है ताकि उद्योग कच्चे माल की भुखमरी का अनुभव न करे। सुधारों के वर्षों के दौरान, अन्वेषण में निवेश का मुद्दा तीव्र हो गया। एक मिलियन टन तेल के विकास के लिए दो से पांच मिलियन अमेरिकी डॉलर की राशि के निवेश की आवश्यकता होती है। साथ ही ये फंड 3-5 साल बाद ही रिटर्न देंगे। इस बीच, उत्पादन में गिरावट की भरपाई के लिए सालाना 250-300 मिलियन टन तेल विकसित करना आवश्यक है। पिछले पांच वर्षों में, 324 तेल और गैस क्षेत्रों की खोज की गई है, 70-80 क्षेत्रों को चालू किया गया है। 1995 में सकल घरेलू उत्पाद का केवल 0.35% भूविज्ञान पर खर्च किया गया था (पूर्व यूएसएसआर में, ये लागत तीन गुना अधिक थी)। भूवैज्ञानिकों के उत्पादों की मांग में वृद्धि हुई है - खोजी गई जमा राशि। हालांकि, 1995 में, भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण अभी भी अपने उद्योग में उत्पादन में गिरावट को रोकने में कामयाब रहा। 1995 में गहरी अन्वेषण ड्रिलिंग की मात्रा में 1994 की तुलना में 9% की वृद्धि हुई। 5.6 ट्रिलियन रूबल की फंडिंग में से, 1.5 ट्रिलियन रूबल भूवैज्ञानिकों द्वारा केंद्रीय रूप से प्राप्त किए गए थे। 1996 के लिए रोसकोम्नेड्रा का बजट 14 ट्रिलियन रूबल है, जिसमें से 3 ट्रिलियन केंद्रीकृत निवेश हैं। यह रूस के भूविज्ञान में पूर्व सोवियत संघ के निवेश का केवल एक चौथाई है।

रूस का संसाधन आधार, भूवैज्ञानिक अन्वेषण के विकास के लिए उपयुक्त आर्थिक परिस्थितियों के निर्माण के अधीन, देश की तेल की जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक उत्पादन के स्तर को अपेक्षाकृत लंबी अवधि के लिए प्रदान कर सकता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सत्तर के दशक के बाद रूसी संघ में एक भी बड़े अत्यधिक उत्पादक क्षेत्र की खोज नहीं की गई थी, और नए बढ़े हुए भंडार उनकी स्थितियों के संदर्भ में तेजी से बिगड़ रहे हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, भूगर्भीय स्थितियों के कारण, टूमेन क्षेत्र में एक नए कुएं की औसत प्रवाह दर 1975 में 138 टन से गिरकर 1994 में 10-12 टन हो गई, यानी 10 गुना से अधिक। 1 टन नई क्षमता के निर्माण के लिए वित्तीय और भौतिक और तकनीकी संसाधनों की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। बड़े अत्यधिक उत्पादक क्षेत्रों के विकास की स्थिति को प्रारंभिक वसूली योग्य भंडार के 60-90% की मात्रा में भंडार के विकास की विशेषता है, जो तेल उत्पादन में प्राकृतिक गिरावट को पूर्व निर्धारित करता है।

बड़े अत्यधिक उत्पादक जमाओं की उच्च कमी के कारण, भंडार की गुणवत्ता बदतर के लिए बदल गई है, जिसके लिए उनके विकास के लिए काफी बड़े वित्तीय और भौतिक और तकनीकी संसाधनों की भागीदारी की आवश्यकता होती है। वित्त पोषण में कमी के कारण, अन्वेषण कार्य की मात्रा में अस्वीकार्य रूप से कमी आई है, और परिणामस्वरूप, तेल भंडार में वृद्धि में कमी आई है। अगर 1986-1990 में। पश्चिमी साइबेरिया में, भंडार में वृद्धि 4.88 बिलियन टन थी, फिर 1991-1995 में। अन्वेषण ड्रिलिंग की मात्रा में कमी के कारण, यह वृद्धि लगभग आधी हो गई और 2.8 बिलियन टन हो गई। वर्तमान परिस्थितियों में, देश की जरूरतों को पूरा करने के लिए, अल्पावधि में भी, सरकारी उपाय करना आवश्यक है संसाधन पूल को बढ़ाने के लिए।

बाजार संबंधों के लिए संक्रमण खनन उद्योगों से संबंधित उद्यमों के संचालन के लिए आर्थिक परिस्थितियों को स्थापित करने के लिए दृष्टिकोण बदलने की आवश्यकता को निर्धारित करता है। पर तेल उद्योग, मूल्यवान खनिज कच्चे माल के गैर-नवीकरणीय संसाधनों की विशेषता - तेल, मौजूदा आर्थिक दृष्टिकोण मौजूदा आर्थिक मानदंडों के अनुसार उनके विकास की अक्षमता के कारण भंडार के एक महत्वपूर्ण हिस्से को विकास से बाहर कर देते हैं। अनुमान बताते हैं कि, आर्थिक कारणों से, व्यक्तिगत तेल कंपनियां 160 से 1057 मिलियन टन तेल भंडार के आर्थिक कारोबार में संलग्न नहीं हो सकती हैं।

तेल उद्योग, शेष भंडार की एक महत्वपूर्ण उपलब्धता के साथ, हाल के वर्षों में अपना काम खराब कर रहा है। चालू कोष के लिए प्रति वर्ष तेल उत्पादन में औसतन 20% की गिरावट का अनुमान है। इस कारण से, रूस में तेल उत्पादन के प्राप्त स्तर को बनाए रखने के लिए, प्रति वर्ष 115-120 मिलियन टन की नई क्षमताओं को पेश करना आवश्यक है, जिसके लिए 62 मिलियन मीटर उत्पादन कुओं की ड्रिलिंग की आवश्यकता होती है, और वास्तव में 1991 में 27.5 मिलियन मीटर ड्रिल किए गए, और 1995 में - 9.9 मिलियन मी।

धन की कमी के कारण औद्योगिक और नागरिक निर्माण की मात्रा में भारी कमी आई, विशेष रूप से पश्चिमी साइबेरिया में। नतीजतन, तेल क्षेत्रों के विकास, तेल संग्रह और परिवहन प्रणालियों के निर्माण और पुनर्निर्माण, आवास, स्कूलों, अस्पतालों और अन्य सुविधाओं के निर्माण पर काम में कमी आई, जो तनावपूर्ण सामाजिक कारणों में से एक था। तेल उत्पादक क्षेत्रों की स्थिति संबंधित गैस उपयोग सुविधाओं के निर्माण का कार्यक्रम बाधित हो गया था। नतीजतन, सालाना 10 अरब एम3 से अधिक पेट्रोलियम गैस भड़कती है। तेल पाइपलाइन प्रणालियों के पुनर्निर्माण की असंभवता के कारण, कई पाइपलाइन टूटना लगातार खेतों में होता है। अकेले 1991 में, इस कारण से 10 लाख टन से अधिक तेल नष्ट हो गया और पर्यावरण को बहुत नुकसान हुआ। निर्माण आदेशों में कमी के कारण पश्चिमी साइबेरिया में शक्तिशाली निर्माण संगठनों का विघटन हुआ।

तेल उद्योग में संकट का एक मुख्य कारण आवश्यक क्षेत्र के उपकरण और पाइप की कमी भी है। औसतन, उद्योग को सामग्री और तकनीकी संसाधन उपलब्ध कराने में घाटा 30% से अधिक है। हाल के वर्षों में, तेल क्षेत्र के उपकरणों के उत्पादन के लिए एक भी नई बड़ी उत्पादन इकाई नहीं बनाई गई है, इसके अलावा, इस प्रोफ़ाइल के कई संयंत्रों ने उत्पादन कम कर दिया है, और विदेशी मुद्रा खरीद के लिए आवंटित धन पर्याप्त नहीं है।

खराब रसद के कारण, निष्क्रिय उत्पादन कुओं की संख्या 25,000 से अधिक हो गई, जिसमें 12,000 निष्क्रिय कुएं शामिल हैं। मानक से अधिक बेकार पड़े कुओं में प्रतिदिन लगभग 100,000 टन तेल नष्ट हो जाता है।

तेल उद्योग के आगे विकास के लिए एक गंभीर समस्या तेल और गैस उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन मशीनरी और उपकरणों की खराब आपूर्ति बनी हुई है। 1990 तक, उद्योग में आधे तकनीकी उपकरणों में 50% से अधिक की टूट-फूट थी, केवल 14% मशीनरी और उपकरण विश्व स्तर के अनुरूप थे, मुख्य प्रकार के उत्पादों की मांग औसतन 40-80 से संतुष्ट थी %. उपकरण के साथ उद्योग के प्रावधान के साथ यह स्थिति देश के तेल इंजीनियरिंग उद्योग के खराब विकास का परिणाम थी। उपकरणों की कुल मात्रा में आयात आपूर्ति 20% तक पहुंच गई, और विशेष प्रकार 40% तक पहुंचें। पाइप की खरीद 40 - 50% तक पहुँच जाती है।

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पाठ के दौरान, आप "हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत" विषय का अध्ययन करने में सक्षम होंगे। तेल शुद्धिकरण"। वर्तमान में मानव द्वारा उपभोग की जाने वाली सभी ऊर्जा का 90% से अधिक जीवाश्म प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों से निकाला जाता है। आप प्राकृतिक संसाधनों (प्राकृतिक गैस, तेल, कोयला) के बारे में जानेंगे, तेल निकालने के बाद उसका क्या होता है।

विषय: हाइड्रोकार्बन सीमित करें

पाठ: हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत

आधुनिक सभ्यता द्वारा खपत की जाने वाली ऊर्जा का लगभग 90% प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन - प्राकृतिक गैस, तेल और कोयले को जलाने से उत्पन्न होता है।

रूस प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन से समृद्ध देश है। पश्चिमी साइबेरिया और उरल्स में तेल और प्राकृतिक गैस के बड़े भंडार हैं। कुज़नेत्स्क, दक्षिण याकुत्स्क घाटियों और अन्य क्षेत्रों में कठोर कोयले का खनन किया जाता है।

प्राकृतिक गैसमीथेन की मात्रा के हिसाब से औसतन 95% होता है।

मीथेन के अलावा, विभिन्न क्षेत्रों की प्राकृतिक गैस में नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, हीलियम, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य हल्के अल्केन्स - ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन शामिल हैं।

प्राकृतिक गैस भूमिगत जमा से निकाली जाती है, जहां यह उच्च दबाव में होती है। मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों से उनके अपघटन के दौरान बिना हवा के पहुंच के बनते हैं। सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप मीथेन लगातार और वर्तमान में उत्पन्न होता है।

ग्रहों पर मिली मिथेन सौर प्रणालीऔर उनके साथी।

शुद्ध मीथेन गंधहीन होती है। हालांकि, रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल होने वाली गैस में एक विशिष्ट अप्रिय गंध होती है। यह विशेष योजक - मर्कैप्टन की गंध है। व्यापारियों की गंध आपको समय पर घरेलू गैस के रिसाव का पता लगाने की अनुमति देती है। हवा के साथ मीथेन का मिश्रण विस्फोटक होता हैअनुपात की एक विस्तृत श्रृंखला में - मात्रा के हिसाब से 5 से 15% गैस। इसलिए, यदि आप कमरे में गैस की गंध महसूस करते हैं, तो आप न केवल आग जला सकते हैं, बल्कि बिजली के स्विच का भी उपयोग कर सकते हैं। सबसे छोटी चिंगारी विस्फोट का कारण बन सकती है।

चावल। 1. विभिन्न क्षेत्रों से तेल

तेल- तेल जैसा गाढ़ा तरल। इसका रंग हल्के पीले से भूरे और काले रंग का होता है।

चावल। 2. तेल क्षेत्र

विभिन्न क्षेत्रों से तेल संरचना में बहुत भिन्न होता है। चावल। 1. तेल का मुख्य भाग हाइड्रोकार्बन होता है जिसमें 5 या अधिक कार्बन परमाणु होते हैं। मूल रूप से, ये हाइड्रोकार्बन संतृप्त होते हैं, अर्थात। अल्केन्स चावल। 2.

तेल की संरचना में सल्फर, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिक भी शामिल हैं। तेल में पानी और अकार्बनिक अशुद्धियाँ होती हैं।

तेल में गैसें घुल जाती हैं, जो इसके निष्कर्षण के दौरान निकलती हैं - संबंधित पेट्रोलियम गैसें. ये नाइट्रोजन अशुद्धियों के साथ मीथेन, ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन हैं, कार्बन डाइऑक्साइडऔर हाइड्रोजन सल्फाइड।

कोयला, तेल की तरह, एक जटिल मिश्रण है। इसमें कार्बन की हिस्सेदारी 80-90% है। बाकी हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन और कुछ अन्य तत्व हैं। भूरे कोयले मेंकार्बन और कार्बनिक पदार्थों का अनुपात पत्थर की तुलना में कम है। और भी कम जैविक तेल परत.

उद्योग में, कोयले को बिना हवा के 900-1100 0 C तक गर्म किया जाता है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है कोकिंग. परिणाम एक उच्च कार्बन सामग्री के साथ कोक, कोक गैस और कोल टार, धातु विज्ञान के लिए आवश्यक है। गैस और टार से बहुत सारे कार्बनिक पदार्थ निकलते हैं। चावल। 3.

चावल। 3. कोक ओवन का उपकरण

प्राकृतिक गैस और तेल रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत हैं। तेल के रूप में इसका उत्पादन किया जाता है, या "कच्चा तेल", ईंधन के रूप में भी उपयोग करना मुश्किल है। इसलिए, कच्चे तेल को इसके घटक पदार्थों के क्वथनांक में अंतर का उपयोग करते हुए, अंशों (अंग्रेजी "अंश" - "भाग") से विभाजित किया जाता है।

तेल पृथक्करण विधि पर आधारित है अलग तापमानइसके घटक हाइड्रोकार्बन के उबलने को आसवन या आसवन कहा जाता है। चावल। 4.

चावल। 4. तेल शोधन के उत्पाद

वह अंश जो लगभग 50 से 1800 C तक आसवित होता है, कहलाता है पेट्रोल.

मिटटी तेल 180-300 0 के तापमान पर उबलता है।

एक गाढ़ा काला अवशेष जिसमें वाष्पशील पदार्थ नहीं होते हैं, कहलाते हैं ईंधन तेल.

संकरी श्रेणियों में उबलते हुए कई मध्यवर्ती अंश भी हैं - पेट्रोलियम ईथर (40-70 0 सी और 70-100 0 सी), सफेद आत्मा (149-204 डिग्री सेल्सियस), और गैस तेल (200-500 0 सी)। इनका उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है। ईंधन के तेल को कम दबाव में आसवित किया जा सकता है, इस तरह से चिकनाई वाले तेल और पैराफिन प्राप्त होते हैं। ईंधन तेल के आसवन से ठोस अवशेष - डामर. इसका उपयोग सड़क की सतहों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

संबद्ध पेट्रोलियम गैसों का प्रसंस्करण एक अलग उद्योग है और इससे कई मूल्यवान उत्पाद प्राप्त करना संभव हो जाता है।

पाठ को सारांशित करना

पाठ के दौरान, आपने "हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत" विषय का अध्ययन किया। तेल शुद्धिकरण"। वर्तमान में मानव द्वारा उपभोग की जाने वाली सभी ऊर्जा का 90% से अधिक जीवाश्म प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों से निकाला जाता है। आपने प्राकृतिक संसाधनों (प्राकृतिक गैस, तेल, कोयला) के बारे में सीखा कि तेल निकालने के बाद उसका क्या होता है।

ग्रन्थसूची

1. रुडजाइटिस जी.ई. रसायन विज्ञान। सामान्य रसायन विज्ञान की मूल बातें। ग्रेड 10: शैक्षणिक संस्थानों के लिए पाठ्यपुस्तक: बुनियादी स्तर / जी.ई. रुडज़ाइटिस, एफ.जी. फेल्डमैन। - 14 वां संस्करण। - एम .: शिक्षा, 2012।

2. रसायन। ग्रेड 10। प्रोफाइल स्तर: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए संस्थान / वी.वी. एरेमिन, एन.ई. कुज़्मेंको, वी.वी. लुनिन और अन्य - एम .: ड्रोफा, 2008. - 463 पी।

3. रसायन। ग्रेड 11। प्रोफाइल स्तर: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए संस्थान / वी.वी. एरेमिन, एन.ई. कुज़्मेंको, वी.वी. लुनिन और अन्य - एम .: ड्रोफा, 2010. - 462 पी।

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गृहकार्य

1. संख्या 3, 6 (पृष्ठ 74) रुडज़िटिस जीई, फेल्डमैन एफजी। रसायन विज्ञान: कार्बनिक रसायन। ग्रेड 10: शैक्षणिक संस्थानों के लिए पाठ्यपुस्तक: बुनियादी स्तर / जी.ई. रुडज़ाइटिस, एफ.जी. फेल्डमैन। - 14 वां संस्करण। - एम .: शिक्षा, 2012।

2. संबद्ध पेट्रोलियम गैस और प्राकृतिक गैस में क्या अंतर है?

3. तेल शोधन कैसे किया जाता है?

हाइड्रोकार्बन के सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक स्रोत हैं तेल , प्राकृतिक गैस और कोयला . वे पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों में समृद्ध निक्षेप बनाते हैं।

पहले, निकाले गए प्राकृतिक उत्पादों का उपयोग विशेष रूप से ईंधन के रूप में किया जाता था। वर्तमान में, उनके प्रसंस्करण के तरीकों को विकसित किया गया है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिससे मूल्यवान हाइड्रोकार्बन को अलग करना संभव हो जाता है, जिसका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन और विभिन्न कार्बनिक संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। कच्चे माल के प्राकृतिक स्रोतों का प्रसंस्करण पेट्रोकेमिकल उद्योग . आइए हम प्राकृतिक हाइड्रोकार्बन के प्रसंस्करण के मुख्य तरीकों का विश्लेषण करें।

प्राकृतिक कच्चे माल का सबसे मूल्यवान स्रोत - तेल . यह एक विशिष्ट गंध के साथ गहरे भूरे या काले रंग का एक तैलीय तरल है, जो पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। तेल का घनत्व है 0.73–0.97 ग्राम/सेमी3.तेल विभिन्न तरल हाइड्रोकार्बन का एक जटिल मिश्रण है जिसमें गैसीय और ठोस हाइड्रोकार्बन घुल जाते हैं, और विभिन्न क्षेत्रों के तेल की संरचना भिन्न हो सकती है। विभिन्न अनुपातों में तेल की संरचना में अल्केन्स, साइक्लोअल्केन्स, सुगंधित हाइड्रोकार्बन, साथ ही ऑक्सीजन-, सल्फर- और नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिक मौजूद हो सकते हैं।

कच्चे तेल का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन संसाधित किया जाता है।

अंतर करना प्राथमिक तेल शोधन (आसवन ), अर्थात। अलग-अलग क्वथनांक के साथ इसे भिन्नों में अलग करना, और रीसाइक्लिंग (खुर ), जिसके दौरान हाइड्रोकार्बन की संरचना बदल जाती है

dov इसकी रचना में शामिल है।

प्राथमिक तेल शोधनयह इस तथ्य पर आधारित है कि हाइड्रोकार्बन का क्वथनांक जितना अधिक होता है, उनका दाढ़ द्रव्यमान उतना ही अधिक होता है। तेल में 30 से 550 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक वाले यौगिक होते हैं। आसवन के परिणामस्वरूप, तेल अलग-अलग तापमान पर उबलने वाले अंशों में अलग हो जाता है और विभिन्न दाढ़ द्रव्यमान वाले हाइड्रोकार्बन के मिश्रण से युक्त होता है। इन भिन्नों में कई प्रकार के उपयोग होते हैं (तालिका 10.2 देखें)।

तालिका 10.2। प्राथमिक तेल शोधन के उत्पाद।

अंश	क्वथनांक, °C	मिश्रण	आवेदन पत्र
तरलीकृत गैस	<30	हाइड्रोकार्बन 3 -С 4	गैसीय ईंधन, रासायनिक उद्योग के लिए कच्चा माल
पेट्रोल	40-200	हाइड्रोकार्बन सी 5 - सी 9	विमानन और मोटर वाहन ईंधन, विलायक
मिट्टी का तेल	150-250	हाइड्रोकार्बन सी 9 - सी 12	डीजल इंजन ईंधन, विलायक
मिटटी तेल	180-300	हाइड्रोकार्बन 9 -С 16	डीजल इंजन ईंधन, घरेलू ईंधन, प्रकाश ईंधन
गैस तेल	250-360	हाइड्रोकार्बन 12 -С 35	उत्प्रेरक क्रैकिंग के लिए डीजल ईंधन, फीडस्टॉक
ईंधन तेल	> 360	उच्च हाइड्रोकार्बन, ओ-, एन-, एस-, मी युक्त पदार्थ	बॉयलर संयंत्रों और औद्योगिक भट्टियों के लिए ईंधन, आगे आसवन के लिए फीडस्टॉक

ईंधन तेल का हिस्सा तेल के द्रव्यमान का लगभग आधा है। इसलिए, यह थर्मल प्रसंस्करण के अधीन भी है। अपघटन को रोकने के लिए, ईंधन तेल को कम दबाव में आसुत किया जाता है। इस मामले में, कई अंश प्राप्त होते हैं: तरल हाइड्रोकार्बन, जिनका उपयोग किया जाता है चिकनाई तेल ; तरल और ठोस हाइड्रोकार्बन का मिश्रण - वेसिलीन मलहम की तैयारी में उपयोग किया जाता है; ठोस हाइड्रोकार्बन का मिश्रण - तेल , जूता पॉलिश, मोमबत्तियां, माचिस और पेंसिल के उत्पादन के साथ-साथ लकड़ी के संसेचन के लिए जाना; गैर-वाष्पशील अवशेष टार सड़क, निर्माण और छत कोलतार का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

तेल शुद्धिकरणशामिल रसायनिक प्रतिक्रियाजो रचना को बदलते हैं और रासायनिक संरचनाहाइड्रोकार्बन। इसकी किस्म

ty - थर्मल क्रैकिंग, कैटेलिटिक क्रैकिंग, कैटेलिटिक रिफॉर्मिंग।

थर्मल क्रैकिंगआमतौर पर ईंधन तेल और अन्य भारी तेल अंशों के अधीन। 450-550 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 2-7 एमपीए के दबाव पर, मुक्त कट्टरपंथी तंत्र हाइड्रोकार्बन अणुओं को कार्बन परमाणुओं की एक छोटी संख्या के साथ टुकड़ों में विभाजित करता है, और संतृप्त और असंतृप्त यौगिक बनते हैं:

सी 16 एन 34 ® सी 8 एन 18 + सी 8 एन 16

सी 8 एच 18 ®सी 4 एच 10 +सी 4 एच 8

इस प्रकार, ऑटोमोबाइल गैसोलीन प्राप्त होता है।

उत्प्रेरक क्रैकिंगवायुमंडलीय दबाव और 550 - 600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उत्प्रेरक (आमतौर पर एल्युमिनोसिलिकेट्स) की उपस्थिति में किया जाता है। इसी समय, विमानन गैसोलीन मिट्टी के तेल और तेल के गैस तेल अंशों से प्राप्त होता है।

एल्युमिनोसिलिकेट्स की उपस्थिति में हाइड्रोकार्बन का विभाजन आयनिक तंत्र के अनुसार होता है और इसके साथ आइसोमेराइजेशन होता है, अर्थात। एक शाखित कार्बन कंकाल के साथ संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के मिश्रण का निर्माण, उदाहरण के लिए:

सीएच 3 सीएच 3 सीएच 3 सीएच 3 सीएच 3

बिल्ली।, टी||

सी 16 एच 34 ® सीएच 3-सी-सी-सीएच 3 + सीएच 3-सी \u003d सी - सीएच-सीएच 3

उत्प्रेरक सुधार अल 2 ओ 3 के आधार पर जमा प्लैटिनम या प्लैटिनम-रेनियम उत्प्रेरक का उपयोग करके 470-540 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 1-5 एमपीए के दबाव पर किया जाता है। इन शर्तों के तहत, पैराफिन का परिवर्तन और

पेट्रोलियम साइक्लोपाराफिन से सुगंधित हाइड्रोकार्बन

बिल्ली।, टी, पी

® + 3एच 2

बिल्ली।, टी, पी

सी 6 एच 14 ® + 4एच 2

उत्प्रेरक प्रक्रियाएं इसमें शाखित और सुगंधित हाइड्रोकार्बन की उच्च सामग्री के कारण बेहतर गुणवत्ता का गैसोलीन प्राप्त करना संभव बनाती हैं। गैसोलीन की गुणवत्ता इसकी विशेषता है ओकटाइन रेटिंग. ईंधन और हवा का मिश्रण जितना अधिक पिस्टन द्वारा संकुचित होता है, इंजन की शक्ति उतनी ही अधिक होती है। हालांकि, संपीड़न केवल एक निश्चित सीमा तक ही किया जा सकता है, जिसके ऊपर विस्फोट (विस्फोट) होता है।

गैस मिश्रण, जिससे ओवरहीटिंग और समय से पहले इंजन खराब हो जाता है। सामान्य पैराफिन में विस्फोट के लिए सबसे कम प्रतिरोध। श्रृंखला की लंबाई में कमी के साथ, इसकी शाखाओं में वृद्धि और दोगुने की संख्या

ny कनेक्शन, यह बढ़ता है; यह सुगंधित कार्बोहाइड्रेट में विशेष रूप से उच्च है।

जन्म देने से पहले। गैसोलीन के विभिन्न ग्रेड के दस्तक प्रतिरोध का आकलन करने के लिए, उनकी तुलना मिश्रण के लिए की जाती है आइसोक्टेन और n हेपटैन घटकों के विभिन्न अनुपात के साथ; ऑक्टेन संख्या इस मिश्रण में आइसोक्टेन के प्रतिशत के बराबर है। यह जितना बड़ा होगा, गैसोलीन की गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी। ऑक्टेन संख्या को विशेष एंटीनॉक एजेंटों को जोड़कर भी बढ़ाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, टेट्राएथिल लेड Pb(C 2 H 5) 4, हालांकि, ऐसे गैसोलीन और इसके दहन उत्पाद जहरीले होते हैं।

तरल ईंधन के अलावा, उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में कम गैसीय हाइड्रोकार्बन प्राप्त होते हैं, जो तब कार्बनिक संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

हाइड्रोकार्बन का एक और महत्वपूर्ण प्राकृतिक स्रोत, जिसका महत्व लगातार बढ़ रहा है - प्राकृतिक गैस. इसमें मीथेन के आयतन के हिसाब से 98%, आयतन के हिसाब से 2-3% तक होता है। इसके निकटतम समरूप, साथ ही हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, महान गैसों और पानी की अशुद्धियाँ। तेल उत्पादन के दौरान निकलने वाली गैसें ( मृत्यु ), में कम मीथेन होता है, लेकिन इसके होमोलॉग्स अधिक होते हैं।

प्राकृतिक गैस का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, अलग-अलग संतृप्त हाइड्रोकार्बन को आसवन द्वारा अलग किया जाता है, साथ ही संश्लेषण गैस , मुख्य रूप से सीओ और हाइड्रोजन से मिलकर; वे विभिन्न कार्बनिक संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

बड़ी मात्रा में खनन कोयला - काले या भूरे-काले रंग की अमानवीय ठोस सामग्री। यह विभिन्न मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है।

कोयले का उपयोग के रूप में किया जाता है ठोस ईंधन, और इसके अधीन भी कोकिंग - 1000-1200°С पर हवा के उपयोग के बिना शुष्क आसवन। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बनते हैं: कोक , जो एक बारीक विभाजित ग्रेफाइट है और धातु विज्ञान में एक कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है; कोल तार , जो आसवन के अधीन होता है और सुगंधित हाइड्रोकार्बन (बेंजीन, टोल्यूनि, जाइलीन, फिनोल, आदि) प्राप्त होते हैं और पिच , छत की छत की तैयारी के लिए जा रहे हैं; अमोनिया पानी और कोक ओवन गैस जिसमें लगभग 60% हाइड्रोजन और 25% मीथेन होता है।

इस प्रकार, हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत प्रदान करते हैं

कार्बनिक संश्लेषण के लिए विविध और अपेक्षाकृत सस्ते कच्चे माल के साथ रासायनिक उद्योग, जो कई कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करना संभव बनाता है जो प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं, लेकिन मनुष्य के लिए आवश्यक हैं।

मुख्य कार्बनिक और पेट्रोकेमिकल संश्लेषण के लिए प्राकृतिक कच्चे माल के उपयोग की सामान्य योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है।

एरेनास सिनगैस एसिटिलीन अल्केन्स अल्केन्स

बुनियादी कार्बनिक और पेट्रोकेमिकल संश्लेषण

कार्यों को नियंत्रित करें।

1222. प्राथमिक तेल शोधन और द्वितीयक शोधन में क्या अंतर है?

1223. कौन से यौगिक निर्धारित करते हैं उच्च गुणवत्तागैसोलीन?

1224. एथिल अल्कोहल प्राप्त करने के लिए, तेल से शुरू करने की अनुमति देने वाली एक विधि का सुझाव दें।