Gas asli sebagai pembawa tenaga mengekalkan kedudukan hadapan yang strategik di dunia. Ini difasilitasi bukan sahaja oleh permulaan fasa pertumbuhan ekonomi global selepas krisis dan pembandaran planet yang semakin pesat, tetapi juga oleh kelebihan alam sekitar berbanding arang batu, serta tahap rizab yang tinggi.
Dan bagi rizab gas, di sini, saya perhatikan, kebanjiran berita semasa semakin meningkat. Sebagai contoh, kini tumpuan peningkatan perhatian daripada pemain industri ialah rancangan untuk membangunkan medan hidrokarbon South Pars gergasi, yang terletak di bahagian tengah Teluk Parsi, seratus kilometer dari pantai Iran, yang mengandungi sehingga 8% daripada alam semula jadi dunia. rizab gas. Walaupun Tehran berkongsinya dengan Doha, perkadarannya adalah seperti berikut: daripada hampir 14 trilion meter padu. Hanya sehingga 2 trilion rizab gas tertumpu di perairan wilayah Qatar, dan selebihnya sumber itu melebihi 12 trilion meter padu. - di bawah kawalan Iran.
Selain itu, "South Pars" juga mengandungi minyak - mengikut anggaran awal, kira-kira 14 bilion tong emas hitam terletak di lapisan minyak. Dan pada pertengahan Mei, kargo pertama gas petroleum cecair (LPG) yang diterima sebagai sebahagian daripada fasa ke-15 dan ke-16 pembangunan lapangan telah dieksport.
Rusia juga berhasrat untuk mengambil bahagian dalam pembahagian "pai" hidrokarbon ini: media mengumumkan bahawa Gazprom merancang untuk menandatangani perjanjian dengan syarikat minyak dan gas Iran NIOC pada awal Jun dalam rangka Forum Ekonomi St. Petersburg mengenai pembinaan sebuah loji untuk pengeluaran gas asli cecair (LNG) di Iran, yang mana pangkalan sumbernya mestilah ladang South Pars.
Tetapi di sini kita mesti memahami dengan jelas bahawa Iran masih saingan strategik kita dalam peta hidrokarbon dunia dan pada masa yang sama sekutu politik dan geopolitik yang serius. Oleh itu, baki yang disahkan diperlukan: supaya campur tangan kewangan dan teknologi Rusia di kompleks bahan api dan tenaga Tehran, sebagai sebahagian daripada menyokong kerjasama politik pihak-pihak, tidak membahayakan kompleks tenaga negara secara keseluruhan. Jelas sekali bahawa pengalihan modal kepada pakatan antarabangsa menyempitkan kemungkinan untuk pembangunan projek industri domestik, yang mana kita mempunyai lebihan. Di samping itu, adalah perlu untuk mengambil kira senario kemungkinan ketidakterbalikan akibat untuk kompleks bahan api dan tenaga Persekutuan Rusia daripada "memberi makan" pesaing tenaganya di peringkat dunia.
Oleh itu, kemungkinan besar, tandem antara Gazprom dan Iran di loji LNG buat masa ini akan diformalkan sebagai sejenis memorandum niat, dan bukan kontrak tegar. Nampaknya ini adalah langkah terbaik dan asas untuk masa depan. Selain itu, pegangan tenaga domestik yang besar telah pun mengumpulkan portfolio kukuh projek LNG masa depan mereka sendiri di perimeter geografi Persekutuan Rusia, dan oleh itu adalah lebih baik bagi mereka untuk menumpukan pasukan mereka di rumah.
Satu lagi peristiwa penting mengenai penilaian prospek gas global ialah laporan "Gas asli sebagai bahan api sasaran masa depan" yang dibentangkan pada akhir Mei oleh ketua Gazprom, Alexey Miller. Ucapan itu berlangsung sebagai sebahagian daripada Kongres Perniagaan Antarabangsa tahunan di ibu negara Austria. Miller menggunakan "platform Vienna" untuk mempromosikan gas di seluruh dunia dan meletakkan bahan api biru sebagai yang paling menjanjikan.
Khususnya, laporan itu menekankan bahawa ekonomi global telah pun membuat pilihannya memihak kepada gas, yang sepatutnya menjadi asas untuk membina sektor tenaga masa depan.
Dari sudut teknologi dan alam sekitar, gas mempunyai semua prasyarat untuk menjadi bahan api sasaran untuk masa depan Eropah dan masa depan dunia, Miller membuat kesimpulan.
Bagaimanapun, pengurus tertinggi Rosholding semasa ucapannya mengadu bahawa, walaupun terdapat kelebihan jelas gas asli dan kemungkinan penggunaannya dalam banyak sektor ekonomi negara, terdapat kesukaran tertentu dari segi meletakkan gas dalam kalangan politik dan sebelum pengawal selia.
Dan kenyataan kritikal oleh Alexey Miller kepada birokrat Eropah ini sangat sesuai: lagipun, umum mengetahui bahawa halangan politik di pihak Brussels tidak membenarkan Gazprom menjalankan perniagaan secara normal di Eropah.
Benar, kedudukan kebimbangan negara mengenai pasaran gas di negara-negara Dunia Lama adalah stabil buat masa ini. Bekalan gas Rusia kepada pengguna Eropah telah meningkat lebih daripada 13%, atau 9 bilion meter padu, sejak awal tahun 2017. secara mutlak.
Perkara penting ialah pada bulan Mei Suruhanjaya Eropah (EC) menyelesaikan pengumpulan komen daripada peserta yang berminat di pasaran Eropah mengenai cadangan Gazprom sebagai sebahagian daripada penyelesaian kes antimonopoli yang telah lama wujud yang bermula pada tahun 2012 - pengawal selia mengesyaki pegangan Rusia. menyalahgunakan kedudukan dominannya dalam pasaran gas Eropah Tengah dan Timur dan penubuhan harga "tidak adil". Pada tahun 2015, kebimbangan itu telah diberikan notis tuntutan rasmi.
Kini Gazprom terus berinteraksi rapat dengan SPR. Pada 29 Mei, Timbalan Pengerusi Lembaga Induk Alexander Medvedev bertemu dengan Pesuruhjaya Persaingan Eropah Margrethe Vestager. Pengumuman keputusan mesyuarat, seperti yang dijanjikan Gazprom, sepatutnya menjelaskan banyak perkara.
Setakat ini, tiada butiran khusus telah didengar: ia hanya secara rasmi menyatakan bahawa pihak-pihak "akan menjalankan rundingan teknikal dalam beberapa minggu akan datang dan menilai reaksi pasaran terhadap cadangan antimonopoli pegangan Rusia." Walaupun Medvedev menyatakan bahawa perbualan dengan Vestager adalah positif dan memungkinkan untuk bersetuju dengan mekanisme untuk penilaian bersama.
Tetapi dialog gas dengan SPR mengenai piawaian persaingan masih merupakan perkara tertentu. Dari segi konsep, Rusia kekal fokus untuk mengekalkan peranan utamanya dalam membentuk strategi pasaran bahan api biru global dan mempertaruhkan pembangunan format eksport Timur-Barat - China boleh menerima gas saluran paip pertama kami seawal 2019. Ini sangat mempelbagaikan risiko eksport Persekutuan Rusia.
Gas asli tidak berwarna dan tidak berbau; ia membentuk pengumpulan bebas dalam bentuk endapan gas suhu pembakaran spontan: 650 °C mempunyai pengangkutan yang paling mudah - melalui saluran paip; Ini melegakan pengangkutan dan mengurangkan kos gas itu sendiri. Rizab gas dunia tertumpu di Rusia, Iran, Amerika Syarikat, Algeria, Kanada, Mexico, dan Norway. Rusia berada di tempat pertama dari segi rizab gas (serta minyak) terletak terutamanya pada kedalaman melebihi 3 km, di mana bahan organik primer ditukar kepada hidrokarbon pada suhu 100 ° C dan tekanan tinggi.
Nitrogen dan gas lain Propana Etana Pentana Butana Metana Komponen utama CH % C 2 H 6 0.5-4% C 3 H 8 0.2-1.5% C 4 H 10 0.1-1% C 5 H % N... 2-13% “ gas kering”
Sebagai bahan api dalam industri dan kehidupan seharian, bahan mentah untuk industri kimia, nilai kalori lebih tinggi daripada jenis bahan api lain (apabila membakar 1 m 3 gas, sehingga kJ dibebaskan) tidak meninggalkan abu, jenis bahan api yang mesra alam Pengeluaran gentian sintetik, getah, plastik, alkohol, lemak, baja nitrogen , ammonia, asetilena, bahan letupan, ubat-ubatan, dll.
Juga gas asli, larut dalam minyak dan terletak di atas minyak. Untuk 1 tan minyak, 100–150 m 3 gas dihasilkan sebagai hasil sampingan Apabila minyak diekstrak ke permukaan, gas dipisahkan daripadanya disebabkan penurunan tekanan yang mendadak. CH 4 40% Gas bersekutu mengandungi alkana, yang molekulnya mempunyai dari 1 hingga 6 atom C C 2 H 6 20% C 3 H 8 20% C 4 H 10 20% C 5 H 12 sedikit C 6 H 14 sedikit Gas bersekutu – gas "lemak", kerana sebagai tambahan kepada metana (gas kering) dan homolognya, ia mengandungi hidrokarbon yang lebih tinggi.
Campuran pentana dan heksana Penggunaan gas berkaitan adalah lebih luas daripada gas asli, kerana dengan CH 4 ia mengandungi banyak C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10, C 5 H 12 Petrol digunakan sebagai bahan tambahan kepada petrol. Campuran propana dan butana dalam bentuk cecair digunakan sebagai bahan api dalam kehidupan seharian dan dalam kereta. Gas bersekutu dibahagikan kepada etana, propana, dsb., yang kemudiannya diperoleh hidrokarbon tak tepu.
Minyak ialah cecair berminyak dan mudah terbakar dengan bau ciri dari coklat muda hingga hitam, lebih ringan sedikit daripada air, tidak larut dalam air, tidak mempunyai takat didih yang pasti Minyak, seperti gas, tidak membentuk lapisan yang berasingan, ia mengisi lompang dalam batu: liang antara butiran pasir, retak Mendapan minyak terletak di dalam perut bumi pada kedalaman yang berbeza. Minyak berada di bawah tekanan dan naik melalui telaga ke permukaan bumi.
2% S) Komposisi minyak bergantung kepada bidang. Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu" title=" Sulfur (dari 0.5 hingga 2% S) Minyak - campuran pelbagai hidrokarbon (150) dengan kekotoran bahan lain Sulfur rendah (sehingga 0.5% S ) Sulfur tinggi ( > 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada medan minyak Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu." class="link_thumb"> 9 !} Sulfur (dari 0.5 hingga 2% S) Minyak ialah campuran pelbagai hidrokarbon (150) dengan campuran bahan lain Sulfur rendah (sehingga 0.5% S) Sulfur tinggi (> 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada medan . Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu Grozny dan Fergana: lebih hidrokarbon tepu Perm: mengandungi hidrokarbon aromatik Sulfur membawa banyak masalah kepada pekerja minyak, menyebabkan pengaratan logam. 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada bidang. Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu "> 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada ladang. Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu Grozny dan Fergana: lebih banyak hidrokarbon tepu Perm: mengandungi hidrokarbon aromatik Sulfur membawa banyak masalah kepada pekerja minyak, menyebabkan kakisan logam "> 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada bidang. Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu" title=" Sulfur (dari 0.5 hingga 2% S) Minyak - campuran pelbagai hidrokarbon (150) dengan kekotoran bahan lain Sulfur rendah (sehingga 0.5% S ) Sulfur tinggi ( > 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada medan minyak Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu."> title="Sulfur (dari 0.5 hingga 2% S) Minyak ialah campuran pelbagai hidrokarbon (150) dengan campuran bahan lain Sulfur rendah (sehingga 0.5% S) Sulfur tinggi (> 2% S) Komposisi minyak bergantung kepada medan . Baku: kaya dengan sikloalkana, miskin hidrokarbon tepu"> !}
Yang ringan dan berat diekstrak menggunakan pam menggunakan kaedah air pancut. Mereka digunakan terutamanya untuk membuat petrol dan minyak tanah kadang-kadang diekstrak menggunakan kaedah lombong (lapangan Yaremskoye di Republik Komi Mereka diproses menjadi bitumen, minyak bahan api, minyak parafin diekstrak daripada beberapa jenis minyak. Dengan mencampurkan hidrokarbon pepejal dan cecair, Vaseline diperolehi. Minyak ringan mempunyai kira-kira dua peratus kurang karbon daripada minyak berat, tetapi lebih banyak hidrogen dan oksigen.
Petroleum C2H4C2H4 Getah butadiena H 2 C-CH 2 | HO OH Antibeku C 2 H 5 OH Pelarut Gentian dacron Pelarut getah stirena butadiena H 2 C-CH-CH 2 | | | HO OH OH Antibeku Salap ubat Salap untuk minyak wangi H 3 C-CH=CH 2 dan lain-lain. hidrokarbon Pelarut Bahan api untuk enjin pembakaran dalaman Bahan Letupan CH 2 =CH | CH 2 =CH
Pemprosesan pecahan selepas proses primer 1 Keretakan iaitu. membelah rantai hidrokarbon yang panjang kepada hidrokarbon dengan atom karbon yang lebih sedikit 2 Pirolisis i.e. penguraian org. bahan tanpa akses udara pada suhu tinggi 3 Hydrotreating i.e. rawatan dengan hidrogen di bawah haba dan tekanan dengan kehadiran pemangkin Penyulingan minyak (pembetulan), iaitu pemisahan kepada pecahan Kelemahan: hasil petrol yang rendah untuk meningkatkan hasil petrol dan meningkatkan kualitinya mendapatkan hidrokarbon aromatik (benzena, toluena), tidak bersedia . hidrokarbon gas (etilena, asetilena) untuk membuang sulfur dan sebatian yang mengandungi nitrogen.
Sebagai bahan api dalam industri dan kehidupan seharian, bahan mentah teknologi dan kimia digunakan untuk membuat grafit tiruan. Abu digunakan dalam pengeluaran bahan binaan, bahan mentah seramik dan refraktori, dan alumina. Lembangan arang batu yang besar ialah: Tunguska, Lensky, Taimyr di Rusia, Appalachian di Amerika Syarikat, Karaganda di Kazakhstan Salah satu cara utama untuk mendapatkan hidrokarbon daripada arang batu ialah penyulingan coking atau kering
Gas petroleum asli dan berkaitan.
Gas asli adalah campuran gas, komponen utamanya ialah metana, selebihnya ialah etana, propana, butana, dan sejumlah kecil kekotoran - nitrogen, karbon monoksida (IV), hidrogen sulfida dan wap air. 90% daripadanya digunakan sebagai bahan api, baki 10% digunakan sebagai bahan mentah untuk industri kimia: pengeluaran hidrogen, etilena, asetilena, jelaga, pelbagai plastik, ubat-ubatan, dll.
Gas petroleum yang berkaitan juga merupakan gas asli, tetapi ia berlaku bersama-sama dengan minyak - ia terletak di atas minyak atau terlarut di dalamnya di bawah tekanan. Gas bersekutu mengandungi 30–50% metana, selebihnya adalah homolognya: etana, propana, butana dan hidrokarbon lain. Di samping itu, ia mengandungi kekotoran yang sama seperti gas asli.
Tiga pecahan gas berkaitan:
Gas petrol; ia ditambah kepada petrol untuk menambah baik permulaan enjin;
Campuran propana-butana; digunakan sebagai bahan api isi rumah;
Gas kering; digunakan untuk menghasilkan acitelena, hidrogen, etilena dan bahan-bahan lain, yang daripadanya getah, plastik, alkohol, asid organik, dsb. dihasilkan seterusnya.
Minyak.
Minyak adalah cecair berminyak dari kuning atau coklat muda kepada warna hitam dengan bau ciri. Ia lebih ringan daripada air dan boleh dikatakan tidak larut di dalamnya. Minyak adalah campuran kira-kira 150 hidrokarbon dengan kekotoran bahan lain, jadi ia tidak mempunyai takat didih tertentu.
90% minyak yang dihasilkan digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran pelbagai jenis bahan api dan pelincir. Pada masa yang sama, minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk industri kimia.
Saya panggil minyak mentah yang diekstrak dari kedalaman bumi. Minyak tidak digunakan dalam bentuk mentahnya; Minyak mentah ditulenkan daripada gas, air dan kekotoran mekanikal, dan kemudian tertakluk kepada penyulingan pecahan.
Penyulingan ialah proses mengasingkan campuran kepada komponen individu, atau pecahan, berdasarkan perbezaan takat didihnya.
Semasa penyulingan minyak, beberapa pecahan produk petroleum diasingkan:
Pecahan gas (tbp = 40°C) mengandungi alkana normal dan bercabang CH4 – C4H10;
Pecahan petrol (takat didih = 40 - 200°C) mengandungi hidrokarbon C 5 H 12 – C 11 H 24; semasa penyulingan berulang, produk petroleum ringan diasingkan daripada campuran, mendidih dalam julat suhu yang lebih rendah: petroleum eter, penerbangan dan petrol motor;
Pecahan naphtha (petrol berat, takat didih = 150 - 250°C), mengandungi hidrokarbon komposisi C 8 H 18 - C 14 H 30, digunakan sebagai bahan api untuk traktor, lokomotif diesel, trak;
Pecahan minyak tanah (tbp = 180 - 300°C) termasuk hidrokarbon daripada komposisi C 12 H 26 - C 18 H 38; ia digunakan sebagai bahan api untuk pesawat jet dan peluru berpandu;
Minyak gas (tbp = 270 - 350°C) digunakan sebagai bahan api diesel dan mengalami keretakan secara besar-besaran.
Selepas penyulingan pecahan, cecair likat gelap kekal - minyak bahan api. Minyak diesel, jeli petroleum, dan parafin diekstrak daripada minyak bahan api. Sisa daripada penyulingan minyak bahan api adalah tar, ia digunakan dalam pengeluaran bahan untuk pembinaan jalan raya.
Kitar semula petroleum adalah berdasarkan proses kimia:
Retak ialah pemisahan molekul hidrokarbon besar kepada molekul yang lebih kecil. Terdapat keretakan haba dan pemangkin, yang lebih biasa pada masa kini.
Pembaharuan (aromatisasi) ialah penukaran alkana dan sikloalkana kepada sebatian aromatik. Proses ini dijalankan dengan memanaskan petrol pada tekanan tinggi dengan kehadiran mangkin. Reforming digunakan untuk menghasilkan hidrokarbon aromatik daripada pecahan petrol.
Pirolisis produk petroleum dijalankan dengan memanaskan produk petroleum kepada suhu 650 - 800°C hasil tindak balas utama ialah gas tak tepu dan hidrokarbon aromatik.
Minyak adalah bahan mentah untuk pengeluaran bukan sahaja bahan api, tetapi juga banyak bahan organik.
arang batu.
Arang batu juga merupakan sumber tenaga dan bahan mentah kimia yang berharga. Arang batu mengandungi terutamanya bahan organik, serta air dan mineral, yang membentuk abu apabila dibakar.
Salah satu jenis pemprosesan arang batu ialah coking - ini adalah proses memanaskan arang batu ke suhu 1000°C tanpa akses udara. Coking arang batu dijalankan dalam ketuhar kok. Coke terdiri daripada karbon hampir tulen. Ia digunakan sebagai agen pengurangan dalam pengeluaran relau letupan besi tuang di loji metalurgi.
Bahan meruap semasa pemeluwapan: tar arang batu (mengandungi banyak bahan organik yang berbeza, kebanyakannya aromatik), air ammonia (mengandungi ammonia, garam ammonium) dan gas ketuhar kok (mengandungi ammonia, benzena, hidrogen, metana, karbon monoksida (II), etilena , nitrogen dan bahan lain).
Asal usul sumber tenaga semula jadi
Pengeluaran tenaga global berkembang pesat. Pada tahun 1962 ia telah mencapai lebih kurang 33x1015 kcal. Kebanyakan jumlah ini digunakan oleh manusia untuk kerja mekanikal dan pemanasan. Jumlah tenaga elektrik yang termasuk dalam proses ini sebagai perantara sentiasa meningkat.
Seperti yang telah dinyatakan, kerja tidak boleh terkumpul, oleh itu tidak boleh ada "stok kerja" secara semula jadi. Juga tiada tenaga elektrik di Bumi dalam bentuk yang tersedia untuk kegunaan makroskopik langsung. Oleh itu, untuk menampung keperluan tenaga masyarakat, kita terpaksa beralih kepada sumber lain.
Memandangkan tenaga tidak boleh "dicipta" daripada tiada, kami terpaksa menghasilkan jenis tenaga yang kami perlukan dengan menukar bentuk lain, dan penukaran ini mestilah menjimatkan dan mungkin pada skala pengeluaran yang besar. Pembawa jenis tenaga sedemikian termasuk terutamanya arang batu (keras dan perang), serta minyak dan gas asli, yang kini digunakan dalam industri sebagai bahan api untuk enjin yang menghasilkan kerja mekanikal atau tenaga elektrik.
Sebagai tambahan kepada pembawa tenaga di atas, di negara yang mempunyai rupa bumi yang sesuai, tenaga air ("arang batu putih") dan, pada tahap yang lebih rendah, tenaga angin digunakan secara meluas. Di negara maju, penggunaan tenaga otot haiwan semakin berkurangan ke latar belakang. Pada masa ini, bahagian loji kuasa nuklear dalam jumlah pengeluaran tenaga elektrik sentiasa berkembang. Disebabkan oleh peningkatan pesat dalam permintaan tenaga di seluruh dunia, percubaan sedang dibuat untuk menggunakan sumber tenaga baharu, seperti sinaran suria, untuk tujuan pengeluaran. Adalah dicadangkan, khususnya, untuk menumpukan tenaga suria menggunakan cermin, dan menggunakan haba yang diperolehi untuk menghasilkan wap, yang boleh memacu turbin.
Penyelidikan dalam bidang konduktor belum lagi membuahkan hasil yang hebat, tetapi pada masa ini mereka sudah menyediakan kemungkinan pembuatan haba dan unsur foto, dengan bantuan tenaga sinaran haba atau cahaya dari Matahari boleh ditukar menjadi tenaga elektrik dengan kecekapan 10-13%. Para saintis juga sedang mengusahakan masalah penggunaan haba Bumi. Suhu di dalam Bumi meningkat dengan kedalaman. Jika anda membawa haba dari kedalaman yang hebat ke permukaan bumi, maka dengan menurunkan suhu ini anda boleh menukar sebahagian haba menjadi kerja.
Loji kuasa geoterma telah pun dibina berdasarkan prinsip ini. Walau bagaimanapun, kesukaran teknikal yang masih belum dapat diatasi menghalang pengedarannya yang lebih meluas.
Arang batu (keras dan coklat), digunakan sebagai bahan api atau bahan api, dalam kebanyakan kes terletak di dalam tanah (sebahagiannya pada kedalaman beratus-ratus meter). Hanya beberapa endapan arang perang terdapat di permukaan bumi atau secara langsung berhampiran lapisan permukaan. Arang batu yang dilombong, sebagai tambahan kepada karbon, mengandungi jumlah sebatian yang berbeza-beza (terutamanya sebatian karbon dengan oksigen dan hidrogen, dan dalam kuantiti yang lebih kecil dengan nitrogen, sulfur dan unsur-unsur lain). Unsur kimia utama yang membentuk arang batu ialah karbon, oksigen dan hidrogen.
Arang coklat dan keras kebanyakannya berasal dari tumbuhan dan mengandungi sejumlah kecil mineral. Mereka terbentuk dalam iklim yang hangat dan lembap pada zaman purba daripada tumbuhan yang sangat besar, apabila, selepas kematian, mereka tenggelam ke dasar takungan dan oleh itu tidak mengalami pereputan dan pembakaran, di mana karbon yang terkandung dalam tumbuhan kebanyakannya ditukar menjadi karbon dioksida dan bahan meruap lain. Semasa proses penguraian tumbuhan ini (terutamanya tj||| di bawah pengaruh mikroorganisma), sebatian yang kaya dengan hidrogen dan oksigen dibebaskan daripadanya, dan kandungan karbon meningkat - gambut terbentuk. Gambut kemudian ditutup dengan sedimen lain (pasir, tanah liat) dan, akibat pergerakan geologi, tenggelam jauh ke dalam bumi, di mana, di bawah tekanan dan pada suhu tinggi, proses pembentukan gambut berubah menjadi proses pembentukan arang batu (meningkatkan kandungan karbon). Semasa penghijrahan unsur-unsur yang berkaitan dengan proses ini, kandungan hidrogen dan oksigen terus berkurangan, dan kandungan karbon terus meningkat; Akibatnya, lignit, arang batu keras dan, akhirnya, antrasit diperoleh daripada gambut. Arang coklat terbentuk selama 40-60 juta tahun
Asal usul minyak dan gas asli
Minyak dan gas asli terdiri terutamanya daripada hidrokarbon (sebatian karbon dan hidrogen), dengan sejumlah kecil unsur lain (sulfur, nitrogen, oksigen, dll.). Minyak mengandungi 82-87% karbon dan 11-14% hidrogen. Terdapat sudut pandangan yang berbeza mengenai isu asal usul minyak. Teori yang paling diterima ialah gas dan minyak terdiri daripada bahan organik, terutamanya dari haiwan (sesetengah saintis percaya bahawa minyak dan gas dalam banyak kes terbentuk di kedalaman bumi akibat tindakan air pada karbida logam) . Organisma hidup yang mati dan tenggelam ke dasar laut mendapati diri mereka berada dalam keadaan di mana mereka tidak boleh terurai akibat pengoksidaan atau dimusnahkan oleh mikroorganisma, dan kerana kekurangan sentuhan dengan udara mereka membentuk sedimen berkelodak. Hasil daripada pergerakan geologi, sedimen ini menembusi ke kedalaman yang sangat dalam. Di sana, di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi, dan mungkin di bawah pengaruh mikroorganisma, proses pemejalwapan kering berlaku selama berjuta-juta tahun, di mana karbon yang terkandung dalam sedimen kebanyakannya ditukar menjadi sebatian hidrokarbon, manakala kebanyakan oksigen dan unsur lain berhijrah . Bahan cecair, yang terdiri terutamanya daripada campuran hidrokarbon dengan berat molekul yang berbeza, boleh berhijrah secara bebas, menembusi melalui liang dan retakan dalaman bumi. Komponen utama gas asli ialah hidrokarbon berat molekul rendah (terutamanya metana dan etana), manakala minyak ialah hidrokarbon berat molekul tinggi.
Nama arang batu dan minyak, yang menunjukkan asalnya daripada bahan bukan hidup (geologi, bukan biologi), hanya sebahagiannya dibenarkan. Malah, produk ini terbentuk daripada bahan yang terhasil daripada kehidupan haiwan dan tumbuhan, dan oleh itu mempunyai asal usul biologi. Walau bagaimanapun, transformasi yang membawa kepada pembentukan arang batu, minyak dan gas daripada organisma haiwan dan tumbuhan adalah sebahagian besarnya bukan bersifat biologi, tetapi merupakan akibat daripada keadaan geologi dan geokimia (tekanan, suhu, dll.) yang dicipta dalam persekitaran yang tidak bernyawa di sekeliling. Mineral lain juga diketahui yang merupakan hasil transformasi bahan biologi (contohnya, kapur).
Asal tenaga daripada arang batu, minyak dan gas asli
Oleh itu, sumber tenaga semula jadi utama adalah asal biologi dan mengandungi terutamanya karbon. Dalam hal ini, pelbagai persoalan secara semula jadi timbul. Dari manakah tenaga berasal dari makhluk hidup? Apakah peranan yang dimainkan oleh karbon dalam bekalan tenaga? Bagaimanakah tenaga terkumpul di dalamnya dan penukaran seterusnya kepada haba atau kerja?
Tanpa mendalami perincian proses biologi, kita boleh mengatakan bahawa tumbuhan memainkan peranan penting dalam pembangunan dunia hidup. Adalah diketahui bahawa tumbuhan boleh wujud tanpa haiwan, tetapi haiwan tidak boleh wujud tanpa tumbuhan. Sebahagian besar haiwan makan tumbuhan, selebihnya (karnivor) makan daging herbivor (ini juga terpakai kepada manusia). Oleh itu, secara tidak langsung, mereka juga mendapatkan makanan mereka daripada dunia tumbuhan; yang terakhir berfungsi bukan sahaja sebagai bahan untuk pembinaan tisu badan, tetapi juga menyediakan tenaga yang mereka perlukan. Jadi, untuk mengetahui asal usul tenaga dalam organisma hidup, cukuplah untuk menyiasat persoalan asal usul tenaga terkumpul dalam tumbuhan.
Persoalan tentang asal usul bahan dari mana organisma tumbuhan dibina telah menjadi subjek kontroversi saintifik selama berabad-abad, kerana proses pemakanan tumbuhan (tidak seperti haiwan) tidak dapat diperhatikan secara langsung. Hanya pada abad ke-19 ia akhirnya ditubuhkan bahawa tumbuhan membina organisma mereka daripada karbon dioksida atmosfera, air yang diserap dari tanah, serta nitrogen, fosforus, sulfur, kalium dan unsur-unsur lain yang merupakan sebahagian daripada bahan bukan organik yang dimakan oleh tumbuhan. Karbon dioksida dan air, yang berfungsi sebagai pemakanan utama untuk tumbuhan, adalah sebatian yang sangat mudah, kurang tenaga yang dicirikan oleh aktiviti kimia yang rendah, manakala sebatian utama tumbuhan (dan juga haiwan) mempunyai, sebagai peraturan, yang sangat kompleks. komposisi, kandungan tenaga yang tinggi dan, dalam keadaan tertentu, aktiviti kimia yang agak tinggi. Oleh itu, adalah wajar untuk menganggap bahawa pembinaan organisma tumbuhan daripada "bahan mentah" semulajadi mesti berlaku di bawah pengaruh beberapa sumber tenaga yang berkuasa, yang boleh ditukar menjadi tenaga kimia sebatian kompleks. Hanya pada separuh kedua abad ke-19 telah ditetapkan dengan tepat bahawa sumber tenaga ini adalah Matahari (tenaga cahayanya).
Sebahagian kecil (perseratus peratus), bagaimanapun, dimakan oleh tumbuhan dan, dengan bantuan klorofil yang terkandung dalam bahagian hijaunya, dalam proses fotosintesis mereka membina gula, kanji, glukosa, protein, asid nukleik, alkaloid dan lain-lain. sebatian yang kaya dengan tenaga dan kompleks. Secara umum, ini dicapai seperti berikut: dengan bantuan tenaga cahaya yang diserap oleh klorofil, ikatan kimia dalam karbon dioksida, air dan nutrien lain dilemahkan atau dipecahkan, atom dan radikal yang kaya tenaga terbentuk buat sementara waktu, dari mana, dalam perjalanan pelbagai proses kimia, bahan dengan sifat yang semakin kompleks timbul.
Banyak atom disambungkan antara satu sama lain dengan sejumlah besar ikatan kimia yang berbeza. Tenaga suria dengan itu terkumpul dalam bentuk tenaga kimia. Secara skematik, tindak balas fotosintesis dapat ditunjukkan dengan jelas dalam proses pembentukan 1 mol glukosa:
6CO2 + bShO + 674 kcal -> CeffizOs + 6O2.
Semasa fotosintesis, oksigen dibebaskan. Tindak balas yang menghasilkan oksigen dipanggil tindak balas pengurangan.
Akibatnya, organisma hidup memperoleh tenaga kimia mereka daripada tenaga sinaran Matahari. Kepekatan tenaga suria berlaku terutamanya dalam karbohidrat: (sebatian yang terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen) glukosa (CsIIIgOs), gula bit (CuHjzO11)i kanji dan selulosa (CeHioOsJn, di mana n ialah nilai berubah. Selepas itu, sebahagian daripada karbohidrat teroksida, manakala Sebagai contoh, daripada 1 mol glukosa, karbon dioksida dan air terbentuk mengikut tindak balas kimia berikut:
SbNpOv + 6O2 -> bCOg + bBIO + 674 kcal.
Tenaga yang dibebaskan daripada karbohidrat digunakan untuk membina sebatian yang lebih kompleks dan kaya dengan tenaga (lemak, protein, asid nukleik, alkaloid, dll.) yang diperlukan untuk fungsi badan Sesetengah bahan ini (terutamanya lemak) teroksida, dibebaskan apabila dalam kes ini, tenaga tertumpu di dalam badan dan pergi untuk menampung keperluan tenaganya;
Hasil daripada pengoksidaan, sebatian organik kompleks yang diperoleh semasa proses fotosintesis sekali lagi ditukar kepada bahan asal yang kurang tenaga - karbon dioksida dan air. Akhirnya, keseluruhan organisma tumbuhan sama ada mati atau menjadi makanan untuk haiwan (atau manusia). Sebatian dalam mayat mula hancur dan teroksida di bawah pengaruh mikroorganisma.
Karbon, hidrogen dan oksigen dengan itu membuat kitaran dalam alam semula jadi: daripada sebatian karbon yang lemah bertenaga dalam organisma hidup, di bawah pengaruh tenaga suria, sebatian organik yang lebih bertenaga terbentuk, dan oksigen dibebaskan; kemudian, dalam perjalanan siri panjang transformasi kompleks, apabila oksigen diserap, karbon dioksida dan air terbentuk semula, dsb.
Sifat kitaran kimia dunia hidup, i.e. hakikat bahawa semasa penguraian produk asal ("bahan mentah") terbentuk semula adalah amat penting, kerana akibatnya, keseimbangan bahan mentah organisma hidup tidak boleh diganggu. Bagaimana jika, sebagai contoh? mikrob tidak menguraikan organisma mati, maka kehidupan di Bumi tidak dapat diteruskan untuk masa yang lama, kerana dalam kes ini bekalan karbon yang kita gunakan "dalam masa yang singkat" (dari sudut pandangan geologi) akan menetap dalam organisma mati. Kita tidak boleh lupa bahawa bahagian Bumi yang dikaji (kerak bumi dan udara) mengandungi hanya 0.09% karbon.
Semasa kitaran "biasa", karbon dikekalkan dalam organisma hidup untuk masa yang agak singkat (paling banyak, beberapa ratus tahun). Sudah di sini ia boleh digunakan: kayu dan bahagian lain tumbuhan juga merupakan pembawa tenaga yang digunakan oleh orang sejak zaman purba. Dengan keperluan masyarakat yang semakin meningkat untuk tenaga, kayu tidak lagi dapat memenuhi keperluan ini, dan penurunan pesat dalam kawasan hutan menyebabkan keperluan mendesak untuk menggunakan sumber tenaga lain dan bukannya kayu. Pada abad ke-19, kepentingan arang batu sebagai sumber tenaga meningkat dengan pesat. Arang batu mula dilombong pada abad ke-13, tetapi sehingga abad ke-19 ia digunakan terutamanya untuk pemanasan.
Gangguan kitaran
Arang batu sebenarnya terbentuk akibat gangguan dalam kitaran karbon semula jadi, apabila penguraian sebatian karbon kompleks organisma hidup tidak mencapai keadaan tenaga terendah (karbon dioksida), tetapi berhenti pada peringkat pertengahan. Untuk kitaran karbon tanpa halangan, i.e. Untuk melengkapkan proses penguraian, seberapa banyak oksigen yang diperlukan yang boleh diekstrak dari udara.
Jika, semasa proses pereputan, bahan organik, atas sebab tertentu, kehilangan akses kepada udara, maka alirannya berubah - ia menjadi perlahan dengan ketara. Di bawah keadaan ini, kerana kekurangan oksigen, proses oksidatif memberi laluan kepada proses pengurangan, produk yang sebahagian besarnya bergantung kepada keadaan fizikal dan kimia transformasi (tekanan, suhu, mikroorganisma, dll.). Semasa pembentukan minyak dan gas daripada sebatian asal organik, yang terdiri terutamanya daripada karbon, hidrokarbon muncul dahulu, manakala semasa pembentukan arang batu, karbon dibebaskan daripada kebanyakan bahan organisma mati. Kedua-dua hidrokarbon dan karbon unsur mengandungi lebih banyak tenaga kimia daripada karbon dioksida, jadi ia dibakar (digabungkan dengan oksigen) untuk membebaskan haba, menghasilkan karbon dioksida yang lemah tenaga:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + 210.8 kcal,
СзН8 + 5О2 -> ЗСОг + 4ШО + 526.3 kcal,
C + O2 -» COg + 94.3 kcal.
Karbon dioksida tidak terbakar; ia tidak dapat melepaskan tenaga apabila digabungkan dengan udara (oksigen).
Keadaan jirim yang manakah paling stabil?
Mari kita pertimbangkan contoh dari mekanik. Biarkan bola di dalam bilik di tingkat empat berada dalam kedudukan yang stabil apabila ia terletak di atas lantai. Di atas meja atau di atas kabinet, keadaan bola kurang stabil: dari sini ia boleh "dengan sendirinya" (tanpa bekalan tenaga) jatuh ke lantai, dan tenaga potensinya bertukar menjadi tenaga kinetik, dan kemudian, apabila ia terkena lantai, menjadi tenaga haba dan bunyi. Proses ini "dengan sendirinya" tidak boleh pergi ke arah yang bertentangan. Memindahkan bola ke meja atau kabinet hanya boleh dilakukan dengan perbelanjaan sejumlah tenaga. Di atas lantai (dengan syarat ia rata dan mendatar ketat), bola tidak akan bergerak dengan sendirinya keadaannya stabil. Walau bagaimanapun, kestabilan ini adalah relatif dan tidak bermakna bahawa bola tidak lagi mempunyai potensi tenaga - selepas semua, ia: terletak pada ketinggian yang ketara "di atas tanah. Dalam kes ini, terdapat hanya minimum relatif tenaga. Jika keadaan perubahan, pelepasan lebih lanjut tenaga berpotensi mungkin berlaku Sebagai contoh, jika akan ada lubang di lantai, maka bola akan jatuh ke lantai di bawah, jika terdapat lubang di sini, maka ia akan jatuh lebih rendah, dll. dengan itu boleh mencapai tingkat pertama, manakala tenaga potensi bola masuk ke dalam bentuk lain Kestabilan bola bahkan meningkat di bawah keadaan yang sesuai, ia boleh jatuh ke dalam ruang bawah tanah atau mencapai bahagian bawah a aci dalam, dsb.
Gambar yang sama diperhatikan semasa transformasi pembawa tenaga semula jadi yang mengandungi karbon. Banyak tenaga kimia telah terkumpul dalam sebatian karbon asal organik. Semasa transformasi kimia, tenaga ini boleh dibebaskan sebahagiannya dan, ditukar kepada jenis lain, digunakan. Dengan sendirinya, hanya transformasi kimia sedemikian berlaku yang dikaitkan dengan penurunan tenaga bebas, dan hanya ia boleh digunakan untuk menghasilkan tenaga. Kandungan tenaga dalam bahan yang terbentuk semasa proses transformasi adalah kurang daripada bahan asal, hanya dengan jumlah tenaga yang dibebaskan. Transformasi kimia, bergantung kepada keadaan, berlaku dengan cepat atau perlahan (kadang-kadang berjuta-juta tahun) dan berterusan sehingga produk terbentuk yang tenaganya di bawah keadaan tertentu tidak boleh berkurangan lagi (produk tersebut akan stabil).
Jika pengoksidaan sebatian karbon terjadi dengan adanya jumlah udara yang cukup, maka terbentuklah sebatian yang semakin kaya oksigen, hingga akhirnya karbon muncul dalam bentuk karbon dioksida dan hidrogen dalam bentuk air. Sebatian ini tidak boleh dioksidakan lagi, dan tenaga kimia tidak dibebaskan daripadanya dalam keadaan biasa. CO2 dan H2O dalam keadaan semula jadi mewakili keadaan stabil karbon dan hidrogen. Oleh itu, gas dan air adalah produk akhir yang paling stabil yang boleh ditukar kepada bahan lain hanya dengan bantuan tenaga tambahan dari asal yang berbeza (contohnya solar atau elektrik).
Penyimpanan tenaga suria
Tempoh individu kitaran karbon dalam alam semula jadi (pembentukan sebatian karbon yang kaya dengan tenaga daripada karbon dioksida dan air dan pecahan seterusnya kepada sebatian yang sama) berlangsung dari beberapa bulan hingga beberapa abad. Jika keadaan biasa berubah (seperti yang berlaku, contohnya, semasa pembentukan minyak, gas dan arang batu), proses transformasi boleh berjalan dengan sangat perlahan, selama berjuta-juta tahun.
Dalam kerak bumi tanpa akses kepada udara, hidrokarbon dan arang batu adalah agak stabil, dan sebahagian daripada tenaga kimia di dalamnya masih dipelihara tidak berubah: mereka nampaknya telah memulihara tenaga suria. Terdapat analogi yang jelas di sini dengan contoh dengan bola yang dibincangkan di atas. Apabila keadaan berubah (pengeluaran minyak, arang batu atau gas ke permukaan bumi dan penggunaannya), kestabilan keadaan bahan-bahan ini terganggu: semasa pembakaran mereka bergabung dengan oksigen, membentuk karbon dioksida dan air. Pada ketika ini, kitaran karbon dan hidrogen, perjalanan biasa yang ditangguhkan selama berjuta-juta tahun atas sebab geologi, berakhir dengan cepat. Apabila dibakar, tenaga sinaran suria yang disimpan oleh tumbuhan untuk masa yang lama dibebaskan.
Oleh itu, minyak, gas asli dan arang batu adalah tenaga terpelihara, sebahagian daripada tenaga suria yang pernah diserap.
Adalah diketahui bahawa stesen janakuasa hidroelektrik menggunakan tenaga potensi air di sungai dan air terjun, yang dilepaskan disebabkan oleh perbezaan ketinggian semula jadi. Tetapi air, dalam kitaran kekalnya, mencapai kawasan tinggi di bumi akibat daripada penyejatan langkah, sungai dan tasik, yang berlaku terutamanya di bawah pengaruh sinaran suria. Wap, bertukar menjadi titisan air, terkumpul dalam awan atau awan, dari mana air dalam bentuk hujan dan salji turun semula ke tanah, termasuk di tempat yang lebih tinggi.
Air yang terkumpul di sini mempunyai bekalan tenaga berpotensi yang besar, yang kemudiannya boleh ditukar kepada tenaga elektrik atau kerja mekanikal dengan bantuan turbin yang digerakkan oleh air terjun semula jadi atau buatan. Oleh itu, kebanyakan tenaga yang diperoleh daripada loji kuasa hidroelektrik juga berpunca daripada sinaran suria. Hanya sebahagian kecil daripada tenaga yang digunakan semasa penyejatan pelbagai badan air adalah haba Bumi, yang seterusnya dibebaskan sebagai hasil daripada proses yang berlaku di dalam Bumi, pereputan radioaktif.
Tenaga angin juga berhutang asalnya kepada Matahari: perbezaan pemanasan kawasan individu permukaan bumi menyebabkan arus atmosfera (iaitu angin).
Adakah tenaga suria digunakan dengan baik?
Seperti yang telah kita lihat, kebanyakan keperluan tenaga kita dipenuhi oleh tenaga suria. Tetapi malangnya, hidupan liar tidak menggunakan tenaga solar ini dengan cekap.
Oleh itu, flora dan fauna, termasuk manusia, menggunakan bahagian tenaga suria yang tidak begitu ketara yang jatuh di Bumi. Tugas masa depan adalah untuk mencari dan membangunkan cara dan kaedah yang akan membantu seseorang menggunakan tenaga ini dengan lebih sepenuhnya.
Penembusan mendalam ke dalam rahsia alam semula jadi nampaknya akan membantu membuka peluang baru secara asasnya di kawasan ini.
Satu kaedah untuk penggunaan tenaga suria yang lebih cekap, yang memerlukan pembangunan teori selanjutnya, ialah pengukuhan pertanian melalui penanaman tanah yang lebih baik dan pengenalan baja buatan, serta penanaman tumbuhan yang menggunakan tenaga ini dengan lebih cekap. Kaedah lain ialah penciptaan termo dan fotosel, di mana tenaga suria secara langsung ditukar kepada tenaga elektrik.
Rizab sumber tenaga semula jadi
Karbon (sebagai pembawa tenaga) diedarkan di Bumi seperti berikut: atmosfera mengandungi 640 bilion tan dalam bentuk karbon dioksida, manakala kira-kira 150 bilion tan digunakan setiap tahun oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis; 500 bilion tan karbon disimpan dalam organisma tumbuhan, dan 5 bilion tan karbon disimpan dalam haiwan. Kebanyakan karbon yang terkandung dalam organisma hidup, selepas pengoksidaan, kembali ke atmosfera dalam bentuk karbon dioksida. Karbon yang tidak mengambil bahagian dalam proses oksidatif terkumpul di dalam perut bumi dalam bentuk gambut (~ 1000 bilion tan), arang batu (~ 10,000 bilion tan), dan minyak (~ 20 bilion tan).
Pembentukan minyak, gas dan arang batu adalah proses yang berlangsung berjuta-juta tahun di bawah keadaan tertentu yang tidak wujud pada masa ini, jadi kita tidak boleh mengharapkan kemunculan deposit baru dalam masa terdekat.
Daripada rizab arang batu kira-kira 10,000 bilion tan, manusia telah menggunakan kira-kira 60-70 bilion tan sehingga kini. Pada masa ini, permintaan tahunan adalah lebih daripada 2 bilion tan. Ini adalah perbelanjaan yang tidak ketara berbanding rizab sedia ada. Keadaan yang sama adalah dengan minyak. Di samping itu, terima kasih kepada penggunaan kaedah penerokaan geologi terkini, deposit baru sedang ditemui, tetapi semuanya tidak habis-habis dan harus diurus dengan bijak. Ia juga harus diambil kira bahawa minyak, gas asli dan arang batu bukan sahaja sumber tenaga, tetapi juga bahan mentah yang paling penting untuk industri kimia. Ia digunakan untuk mendapatkan bahan mentah untuk loji kimia organik dan berfungsi sebagai bahan mentah untuk pengeluaran baja tiruan dan bahan letupan, kerana hidrogen yang diperlukan untuk menghasilkan ammonia Nffi, bahan mentah utama industri ini, paling ekonomik diperoleh daripada minyak atau gas. Oleh itu, tugas paling penting dalam penyelidikan saintifik dan gunaan ialah pembangunan kaedah baru untuk mendapatkan tenaga, yang akan memungkinkan untuk memindahkan minyak dan gas ke industri kimia.
Jadi, hampir semua sumber tenaga semula jadi terutamanya mengandungi tenaga suria. Kita boleh katakan bahawa pada masa ini setiap loji kuasa atau enjin sebenarnya dikuasakan olehnya. Pengecualian adalah loji kuasa nuklear, tetapi mereka masih memainkan peranan yang boleh diabaikan dalam pengeluaran elektrik secara keseluruhan. Tetapi tenaga atom juga secara tidak langsung berkaitan dengan sinaran suria, kerana pembentukan uranium, seperti unsur kimia lain, dihubungkan dengan Matahari, dengan kemunculan sistem Suria.
Menghantar kerja baik anda ke pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah
Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan asas pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.
Disiarkan di http://www.allbest.ru/
Abstrak
Gas asli.Minyak.arang batu
1. Gas asli
Gas asli- campuran gas yang terbentuk di dalam perut Bumi semasa penguraian anaerobik bahan organik.
Bahagian utama gas asli ialah metana (CH 4) - dari 92 hingga 98%. Gas asli juga mungkin mengandungi hidrokarbon yang lebih berat - homolog metana: etana (C 2 H 6), propana (C 3 H 8), butana (C 4 H 10). Serta bahan bukan hidrokarbon lain: hidrogen (H 2), hidrogen sulfida (H 2 S), karbon dioksida (CO 2), nitrogen (N 2), helium (He).
Gas asli adalah sumber mineral. Ia selalunya merupakan gas yang berkaitan semasa pengeluaran minyak. Gas asli dalam keadaan takungan (keadaan kejadian di dalam perut bumi) berada dalam keadaan gas - dalam bentuk pengumpulan berasingan (mendapan gas) atau dalam bentuk penutup gas medan minyak dan gas, atau dalam keadaan terlarut. keadaan dalam emas hitam atau air.
Gas asli tulen tidak berwarna dan tidak berbau. Gas sentiasa memenuhi isipadu yang dihadkan oleh dinding yang tidak boleh ditembusinya. Untuk memudahkan pengesanan kebocoran gas, pewangi ditambah dalam kuantiti yang kecil - bahan yang mempunyai bau yang tidak menyenangkan (kubis busuk, jerami busuk, telur busuk).
Digunakan dalam bentuk gas asli, metana digunakan sebagai bahan api. Metana ialah produk permulaan untuk pengeluaran metanol, asid asetik, getah sintetik, petrol sintetik dan banyak lagi produk berharga.
2. Minyak
Minyak adalah cecair berminyak berwarna coklat gelap atau hampir hitam dengan bau khas. Ia lebih ringan daripada air dan boleh dikatakan tidak larut dalam air. Ia mengandungi kira-kira 1000 bahan Bahagian terbesar (80-90%) adalah hidrokarbon, iaitu bahan organik yang terdiri daripada atom karbon dan hidrogen. Minyak mengandungi kira-kira 500 sebatian hidrokarbon - parafin (alkana), yang membentuk separuh daripada semua hidrokarbon petroleum, naphthenic (siklan) dan aromatik (benzena dan derivatifnya). Minyak juga mengandungi sebatian molekul tinggi dalam bentuk resin dan bahan asfalt. Jumlah kandungan karbon dan hidrogen dalam minyak adalah kira-kira 97-98% (mengikut berat), termasuk 83-87% karbon dan 11-14% hidrogen, nikel, besi, aluminium, tembaga, magnesium didapati dalam kuantiti yang kecil minyak , barium, strontium, mangan, kromium, kobalt, molibdenum, boron, arsenik, kalium dan unsur kimia lain.
Sifat minyak adalah berdasarkan penyalaan yang mudah. Lebih-lebih lagi, wabak boleh berlaku sudah pada +35 o, itulah sebabnya tangki simpanan minyak dibuat sedemikian rupa sehingga peningkatan suhu yang tidak disengajakan tidak membawa kepada penyalaan produk petroleum. Jika komposisi lebih banyak dilepaskan, dan gas yang dibubarkan dalam minyak mempunyai perkadaran yang berbeza, maka suhu penyalaan boleh melebihi 100 o Celsius.
Dalam pelarut organik cecair dibiarkan larut. Sebaliknya, minyak tidak larut dalam air, tetapi minyak boleh membentuk emulsi yang stabil dengan air. Oleh itu, untuk mengasingkan air daripada minyak, penyahgaraman dan dehidrasi dijalankan dalam industri. Minyak mentah boleh dikatakan tidak digunakan. Ia dibersihkan dan diproses. Terdapat penapisan minyak primer dan sekunder.
Penapisan minyak utama ialah penyulingan, akibatnya produk petroleum diasingkan ke bahagian komponennya (ia dipanggil pecahan): gas cecair; petrol (automotif dan penerbangan), bahan api jet, minyak tanah, bahan api diesel (bahan api diesel), minyak bahan api. Lima jenis produk petroleum yang pertama ialah bahan api. Dan minyak bahan api diproses untuk menghasilkan: parafin, bitumen, bahan api dandang cecair, minyak.
Apabila bitumen dicampur dengan mineral, asfalt (konkrit asfalt) diperoleh, yang digunakan sebagai permukaan jalan. Bahan api dandang cecair digunakan untuk memanaskan rumah.
Pelbagai jenis pelincir dihasilkan daripada petroleum: minyak pelincir; minyak penebat elektrik; minyak hidraulik; gris; cecair pemotongan; petrolatum. Minyak yang diperoleh daripada petroleum digunakan untuk menyediakan salap dan krim. Pekatan yang tinggal selepas penyulingan minyak dipanggil tar. Ia digunakan untuk permukaan jalan dan pembinaan.
Kitar semula minyak melibatkan perubahan struktur komponennya - hidrokarbon. Ia menyediakan bahan mentah dari mana mereka menghasilkan: getah sintetik; kain sintetik; plastik; filem polimer (polietilena, polipropilena); detergen; pelarut, cat dan varnis; pewarna; baja; racun perosak; lilin; dan banyak lagi. Malah sisa penapisan minyak mempunyai nilai praktikal. Coke dihasilkan daripada sisa penyulingan minyak. Ia digunakan dalam pengeluaran elektrod dan dalam metalurgi. Dan sulfur yang diekstrak daripada minyak semasa proses penapisan digunakan untuk menghasilkan asid sulfurik.
minyak bahan api arang batu gas
3. arang batu
arang batu- ini adalah batu sedimen, yang merupakan hasil penguraian dalam sisa tumbuhan (pakis pokok, ekor kuda dan lumut, serta gimnosperma pertama). Kebanyakan deposit arang batu terbentuk di Paleozoik, terutamanya semasa tempoh Karbon, kira-kira 300-350 juta tahun dahulu.
Dari segi komposisi kimianya, arang batu ialah campuran sebatian aromatik molekul tinggi dengan pecahan jisim karbon yang tinggi, serta air dan bahan meruap dengan sejumlah kecil kekotoran mineral. Kekotoran tersebut membentuk abu apabila membakar arang batu. Arang fosil berbeza antara satu sama lain dalam nisbah komponen konstituennya, yang menentukan haba pembakarannya. Sebilangan sebatian organik yang membentuk arang batu mempunyai sifat karsinogenik.
Arang batu digunakan sebagai bahan api dalam kehidupan seharian dan dalam industri. Ia adalah bahan fosil pertama yang digunakan orang sebagai bahan api. Ia adalah arang batu yang membolehkan revolusi perindustrian. Pada abad ke-19, banyak arang batu digunakan untuk pengangkutan. Pada tahun 1960, arang batu menyediakan kira-kira separuh daripada pengeluaran tenaga dunia. Walau bagaimanapun, menjelang 1970, bahagiannya telah jatuh kepada satu pertiga: arang batu sebagai bahan api digantikan oleh sumber tenaga lain, khususnya minyak dan gas.
Walau bagaimanapun, penggunaan arang batu tidak terhad kepada ini. Arang batu keras adalah bahan mentah yang berharga untuk industri kimia dan metalurgi.
Industri arang batu menggunakan coking arang batu. Tumbuhan kok mengambil sehingga 1/4 daripada arang batu yang dihasilkan. Coking adalah proses memproses arang batu dengan memanaskan hingga 950-1050°C tanpa oksigen. Apabila arang batu terurai, produk pepejal terbentuk - kok dan produk meruap - gas ketuhar kok.
Coke membentuk 75-78% daripada jisim arang batu. Ia digunakan dalam industri metalurgi untuk peleburan besi dan juga sebagai bahan api.
Gas ketuhar kok membentuk 25% daripada jisim arang batu yang diproses. Produk meruap yang terbentuk semasa coking arang batu dipeluwap dengan wap air, mengakibatkan pembebasan tar arang batu dan air tar.
Tar arang batu membentuk 3-4% berat arang batu dan merupakan campuran kompleks bahan organik. Pada masa ini, saintis telah mengenal pasti hanya 60% daripada komponen resin, iaitu lebih daripada 500 bahan! Naftalena, antrasena, fenantrina, fenol dan minyak arang batu diperoleh daripada resin.
Ammonia, fenol, dan asas piridin diasingkan daripada air tar (ia membentuk 9-12% daripada jisim arang batu) melalui penyulingan wap. Daripada sebatian tak tepu yang terkandung dalam benzena mentah, resin coumarone diperolehi, yang digunakan untuk pengeluaran varnis, cat, linoleum dan dalam industri getah.
Grafit tiruan diperoleh daripada arang batu.
Arang batu juga digunakan sebagai bahan mentah bukan organik. Logam nadir seperti vanadium, germanium, galium, molibdenum, zink, plumbum dan sulfur diekstrak daripada arang batu apabila diproses pada skala industri.
Abu daripada pembakaran arang batu, perlombongan dan sisa pemprosesan digunakan dalam pengeluaran bahan binaan, seramik, bahan mentah refraktori, alumina, dan pelelas.
Secara keseluruhan, dengan memproses arang batu adalah mungkin untuk mendapatkan lebih daripada 400 produk yang berbeza, kosnya adalah 20-25 kali lebih tinggi daripada kos arang batu itu sendiri, dan produk sampingan yang diperolehi di loji kok melebihi kos kok. sendiri.
By the way…
Arang batu jauh daripada bahan api terbaik. Ia mempunyai kelemahan besar: pembakarannya menghasilkan banyak pelepasan, kedua-dua gas dan pepejal (abu), yang mencemarkan alam sekitar. Kebanyakan negara maju mempunyai syarat ketat untuk tahap pelepasan yang dibenarkan semasa membakar arang batu. Pengurangan pelepasan dicapai melalui penggunaan pelbagai penapis.
Disiarkan di Allbest.ru
...Dokumen yang serupa
Peringkat pengeluaran tenaga. Jenis bahan api gas. Minyak ialah cecair semulajadi yang mudah terbakar berminyak yang terdiri daripada campuran kompleks hidrokarbon dan beberapa sebatian organik lain. Fosil, sayuran dan bahan api pepejal tiruan.
kerja kursus, ditambah 09/24/2012
Konsep dan sejarah asal usul gas syal, sifat fizikal dan kimia utamanya. Kaedah pengekstrakan, peralatan dan bahan yang digunakan, penilaian tahap kesan terhadap alam sekitar. Prospek penggunaan gas jenis ini pada masa hadapan dalam sektor tenaga.
ujian, ditambah 12/11/2014
Komposisi kompleks gas negara. Tempat Persekutuan Rusia dalam rizab gas asli dunia. Prospek pembangunan kompleks gas negeri di bawah program Strategi Tenaga sehingga 2020. Masalah pengegasan dan penggunaan gas yang berkaitan.
kerja kursus, ditambah 03/14/2015
Perlombongan arang batu keras dan klasifikasinya. Prospek untuk industri arang batu. Pengiraan ciri utama pemasangan solar. Pengaruh keadaan iklim pada pilihan mod operasi untuk pemasangan solar. Klasifikasi sistem pemanasan solar.
ujian, ditambah 04/26/2012
Konsep dan tujuan pengiraan haba unit dandang, kaedahnya, urutan tindakan dan isipadu. Penerangan ringkas unit dandang E-420-13.8-560 (TP-81), struktur dan komponen utamanya, data teknikal dan gambar rajah litar.
kerja kursus, ditambah 28/03/2010
Tenaga angin, tenaga suria dan tenaga suria sebagai sumber tenaga alternatif. Minyak, arang batu dan gas sebagai sumber tenaga utama. Kitaran hayat biofuel, kesannya terhadap keadaan persekitaran semula jadi. Sejarah alternatif Pulau Samsoe.
pembentangan, ditambah 09/15/2013
Sejarah perusahaan pengeluar minyak "Surgut-neftegaz". Kaedah pengeluaran minyak dan gas. Langkah teknikal untuk mempengaruhi zon pembentukan lubang bawah. Komposisi peralatan dan kaedah penggerudian. Jenis pembaikan telaga bawah tanah. Pemulihan minyak dipertingkatkan.
laporan amalan, ditambah 04/26/2015
Konsep dan ciri rejim tekanan gas, apabila minyak pendorong tenaga utama ialah tekanan gas penutup gas. Kajian semula prinsip pembangunan takungan minyak di bawah keadaan tekanan gas asli. Punca dan hukum perubahan tekanan takungan.
pembentangan, ditambah 02/24/2016
Penerangan mengenai pembinaan semula dandang KV-GM-50 untuk membakar arang batu. Melakukan pengiraan terma pemasangan dandang dan pengudaraan bilik dandang. Ciri-ciri ringkas bahan api. Penentuan jumlah udara, hasil pembakaran dan tekanan separanya.
tesis, ditambah 05/20/2014
Masalah utama sektor tenaga Republik Belarus. Penciptaan sistem insentif ekonomi dan persekitaran institusi untuk memastikan penjimatan tenaga. Pembinaan terminal pencairan gas asli. Penggunaan gas syal.