탄화수소의 천연 공급원, 가공. 메시지 천연 탄화수소 공급원 천연 탄화수소 공급원 천연 가스 석탄
1장. 석유 및 화석 탐사의 지구화학.. 3
§ 1. 화석연료의 기원. 삼
§ 2. 가스 및 석유 암석. 4
2장. 천연 자원...5
제3장. 탄화수소의 산업적 생산...8
4장. 석유 처리...9
§ 1. 분별 증류.. 9
§ 2. 크래킹. 12
§ 3. 개혁. 13
§ 4. 유황 제거.. 14
5장. 탄화수소의 응용...14
§ 1. 알칸.. 15
§ 2. 알켄.. 16
§ 3. 알킨.. 18
§ 4. 아레나..19
제 6 장. 석유 산업 현황 분석. 20
제7장 석유산업의 특징과 주요 동향 27
사용된 문헌 목록...33
석유 매장지의 발생을 결정하는 원리를 고려한 첫 번째 이론은 일반적으로 석유가 어디에 축적되는지에 대한 문제로 제한되었습니다. 그러나 지난 20년 동안 이 질문에 답하려면 특정 유역에서 석유가 왜, 언제, 얼마만큼 형성되었는지 이해하고, 어떤 프로세스의 결과로 석유가 형성되었는지 이해하고 확립하는 것이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 발생하고, 이동하고, 축적됩니다. 이 정보는 석유 탐사의 효율성을 향상시키는 데 절대적으로 필요합니다.
현대적 관점에 따르면 탄화수소 화석의 형성은 원래의 가스 및 석유 암석 내부에서 일련의 복잡한 지구화학적 과정(그림 1 참조)의 결과로 발생했습니다. 이러한 과정에서 다양한 생물학적 시스템의 구성 요소(천연 물질)는 탄화수소로 변환되었으며, 그보다 적은 범위에서는 천연 물질의 침전과 그에 따른 피복의 결과로 열역학적 안정성이 다른 극성 화합물로 변환되었습니다. 지각 표면층의 온도 상승과 압력 상승의 영향으로 퇴적암이 발생합니다. 초기 경유층에서 액체 및 기체 생성물의 1차 이동과 다공성 오일 포화 암석으로의 후속 2차 이동(베어링 수평선, 교대 등을 통해)은 탄화수소 물질의 퇴적물을 형성하고, 이는 다공성 암석층 사이의 퇴적물을 잠그는 방식으로 방지됩니다.
생물 유래 퇴적암의 유기물 추출물에서는 석유에서 발견되는 것과 동일한 화학 구조를 가진 화합물이 발견됩니다. “생물학적 지표”(“화학적 화석”)로 간주되는 이러한 화합물 중 일부는 지구화학에서 특히 중요합니다. 이러한 탄화수소는 오일이 형성되는 생물학적 시스템(예: 지질, 색소 및 대사산물)에서 발견되는 화합물과 많은 공통점을 가지고 있습니다. 이들 화합물은 천연 탄화수소의 생물학적 기원을 보여줄 뿐만 아니라 가스 및 석유 암석에 대한 매우 중요한 정보뿐만 아니라 특정 가스 및 석유 매장지의 형성을 초래한 성숙 및 기원, 이동 및 생분해 패턴도 제공합니다.
그림 1 화석 탄화수소의 형성으로 이어지는 지구화학적 과정.
경유암은 자연적으로 퇴적되었을 때 상당량의 석유 및/또는 가스가 형성되거나 방출될 수 있는 미세하게 분산된 퇴적암으로 간주됩니다. 이러한 암석의 분류는 유기물의 함량과 유형, 변성 진화 상태(약 50-180°C의 온도에서 발생하는 화학적 변형), 그리고 그로부터 얻을 수 있는 탄화수소의 성질과 양을 기준으로 합니다. . 생물기원 퇴적암의 유기물 케로겐은 다양한 형태로 발견될 수 있지만 크게 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1) 립티나이트– 수소 함량은 매우 높지만 산소 함량은 낮습니다. 그 구성은 지방족 탄소 사슬의 존재에 의해 결정됩니다. 립티나이트는 주로 조류(보통 박테리아 분해에 노출됨)에서 형성되는 것으로 추정됩니다. 그들은 석유로 전환되는 능력이 높습니다.
2) 출구– 수소 함량이 높지만(립티나이트보다 낮음) 지방족 사슬과 포화 나프텐(지환식 탄화수소)뿐만 아니라 방향족 고리와 산소 함유 작용기가 풍부합니다. 이 유기물은 포자, 꽃가루, 큐티클 및 기타 식물의 구조적 부분과 같은 식물 재료로 구성됩니다. 엑시나이트는 석유 및 가스 응축물로 변환하는 능력이 뛰어나며 더 높은 단계의 변성 진화에서 가스로 변환됩니다.
3) 비트르시타– 수소 함량이 낮고 산소 함량이 높으며 주로 산소 함유 작용기로 연결된 짧은 지방족 사슬을 가진 방향족 구조로 구성됩니다. 이들은 구조화된 목재(리그노셀룰로오스) 재료로 형성되며 오일로 변환하는 능력은 제한적이지만 가스로 변환하는 능력은 좋습니다.
4) 불활성고도로 변형된 목질 전구체로부터 형성된 검은색의 불투명한 쇄설암(고탄소 및 저수소)입니다. 그들은 석유와 가스로 변하는 능력이 없습니다.
경유 암석을 식별하는 주요 요인은 케로겐 함량, 케로겐에 포함된 유기물의 유형, 이 유기물의 변성 진화 단계입니다. 좋은 경유 암석은 상응하는 탄화수소가 형성되고 방출될 수 있는 유형의 유기물을 2~4% 함유한 암석입니다. 유리한 지구화학적 조건에서는 립티나이트(liptinite) 및 엑시나이트(exinite)와 같은 유기물을 함유한 퇴적암에서 오일이 형성될 수 있습니다. 가스 퇴적물의 형성은 일반적으로 비트리나이트가 풍부한 암석에서 발생하거나 원래 형성된 오일의 열분해로 인해 발생합니다.
퇴적암의 상층 아래에 유기물 퇴적물이 매장된 결과, 이 물질은 점점 더 높은 온도에 노출되어 케로겐의 열분해와 석유 및 가스의 형성을 초래합니다. 해당 분야의 산업 발전에 관심 있는 양의 석유 형성은 특정 시간 및 온도 조건(발생 깊이)에서 발생하며, 형성 시간이 길수록 온도가 낮아집니다(가정하면 이해하기 어렵지 않습니다). 반응은 1차 방정식에 따라 진행되고 온도에 대한 아레니우스 의존성을 갖습니다. 예를 들어, 100°C에서 약 2천만년 동안 형성된 동일한 양의 석유는 90°C에서 4천만년, 80°C에서 8천만년에 형성되어야 합니다. . 케로겐에서 탄화수소가 형성되는 속도는 온도가 10°C 올라갈 때마다 약 두 배로 늘어납니다. 그러나 케로겐의 화학적 조성은 다릅니다. 매우 다양할 수 있으므로 오일 성숙 시간과 이 공정 온도 사이의 표시된 관계는 대략적인 추정의 기초로만 간주될 수 있습니다.
현대 지구화학적 연구에 따르면 북해 대륙붕에서는 깊이가 100m 증가할 때마다 온도가 약 3°C 상승합니다. 이는 유기물이 풍부한 퇴적암이 대륙붕 깊이 2,500~4,000m에서 액체 탄화수소를 형성했음을 의미합니다. 5천만~8천만년. 경질 오일과 응축물은 4000~5000m 깊이에서 형성되었으며, 메탄(건조 가스)은 5000m 이상의 깊이에서 형성되었습니다.
탄화수소의 천연 공급원은 화석 연료(석유, 가스, 석탄, 이탄)입니다. 원유와 가스 매장지는 1억~2억년 전에 해저에 형성된 퇴적암에 묻혀 있던 미세한 해양 식물과 동물로부터 생성된 반면, 석탄과 이탄은 3억 4천만년 전에 육상 식물이 자라면서 형성되기 시작했습니다.
천연가스와 원유는 일반적으로 암석층 사이에 위치한 석유 함유 지층에서 물과 함께 발견됩니다(그림 2). "천연가스"라는 용어는 석탄이 분해되어 자연 상태에서 생성되는 가스에도 적용됩니다. 천연가스와 원유는 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 개발됩니다. 세계 최대의 천연가스 생산국은 러시아, 알제리, 이란, 미국입니다. 원유의 최대 생산국은 베네수엘라, 사우디아라비아, 쿠웨이트, 이란입니다.
천연가스는 주로 메탄으로 구성됩니다(표 1).
원유는 짙은 갈색이나 녹색에서 거의 무색까지 색상이 다양할 수 있는 유성 액체입니다. 그것은 많은 양의 알칸을 함유하고 있습니다. 그중에는 탄소 원자 수가 5~40개인 선형 알칸, 가지형 알칸 및 사이클로알칸이 있습니다. 이러한 사이클로알칸의 산업명은 nachtany입니다. 원유에는 약 10%의 방향족 탄화수소뿐만 아니라 황, 산소 및 질소를 함유한 소량의 기타 화합물도 포함되어 있습니다.
그림 2 암석층 사이에 갇혀 있는 천연가스와 원유가 발견됩니다.
표 1 천연가스의 구성
석탄인류에게 친숙한 가장 오래된 에너지원이다. 그 과정에서 식물물질로부터 형성된 광물(그림 3)입니다. 변성.변성암은 고압과 고온의 조건에서 구성이 변화한 암석입니다. 석탄 형성 과정의 첫 번째 단계의 생성물은 다음과 같습니다. 이탄,유기물이 분해된 것입니다. 석탄은 퇴적물로 덮인 후 이탄에서 형성됩니다. 이러한 퇴적암을 과부하라고 합니다. 과부하된 퇴적물은 이탄의 수분 함량을 감소시킵니다.
석탄을 분류하는 데는 세 가지 기준이 사용됩니다. 청정(상대 탄소 함량을 백분율로 결정) 유형(원래 식물 물질의 구성에 따라 결정됨) 등급(변성 정도에 따라 다름)
가장 낮은 등급의 화석탄 유형은 다음과 같습니다. 갈탄그리고 갈탄(표 2). 이탄에 가장 가깝고 상대적으로 탄소 함량이 낮고 수분 함량이 높은 것이 특징입니다. 석탄수분 함량이 낮은 것이 특징이며 산업에서 널리 사용됩니다. 가장 건조하고 단단한 유형의 석탄은 다음과 같습니다. 무연탄.집의 난방과 요리에 사용됩니다.
최근에는 기술의 발전으로 경제성이 높아졌습니다. 석탄 가스화.석탄 가스화 생성물에는 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 메탄 및 질소가 포함됩니다. 이들은 가스 연료로 사용되거나 다양한 화학 제품 및 비료 생산의 원료로 사용됩니다.
아래에 설명된 석탄은 방향족 화합물 생산을 위한 중요한 원료 공급원입니다.
그림 3 저급 석탄 분자 모델의 변형. 석탄은 탄소, 수소, 산소뿐만 아니라 소량의 질소, 황 및 기타 원소의 미량 원소를 포함하는 화학 물질의 복잡한 혼합물입니다. 또한, 석탄은 종류에 따라 수분 함량과 미네랄 함량이 다릅니다.
그림 4 생물학적 시스템에서 발견되는 탄화수소.
탄화수소는 화석 연료뿐만 아니라 생물학적 기원의 일부 물질에서도 자연적으로 발생합니다. 천연 고무는 천연 탄화수소 중합체의 한 예입니다. 고무 분자는 수천 개의 구조 단위로 구성됩니다. 즉, 메틸 부타-1,3-디엔(이소프렌); 그 구조는 그림 1에 개략적으로 표시되어 있습니다. 4. 메틸부타-1,3-디엔은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다:
천연 고무.현재 전 세계적으로 채굴되는 천연 고무의 약 90%는 주로 적도 아시아에서 재배되는 브라질 고무나무인 Hevea brasiliensis에서 나옵니다. 라텍스(고분자의 콜로이드 수용액)인 이 나무의 수액은 칼로 나무껍질을 잘라낸 부분에서 채취됩니다. 라텍스에는 약 30%의 고무가 포함되어 있습니다. 그 작은 입자는 물에 떠 있습니다. 주스를 알루미늄 용기에 붓고 여기에 산을 첨가하여 고무를 응고시킵니다.
다른 많은 천연 화합물에도 이소프렌 구조 단위가 포함되어 있습니다. 예를 들어 리모넨에는 두 개의 이소프렌 단위가 포함되어 있습니다. 리모넨은 레몬, 오렌지 등 감귤류의 껍질에서 추출한 오일의 주성분입니다. 이 화합물은 테르펜이라고 불리는 화합물 종류에 속합니다. 테르펜은 분자 내에 10개의 탄소 원자를 포함하고(C 10 화합물) 서로 직렬로 연결된 두 개의 이소프렌 조각("머리에서 꼬리까지")을 포함합니다. 4개의 이소프렌 단편(C 20 화합물)을 갖는 화합물을 디테르펜(diterpene)이라고 하고, 6개의 이소프렌 단편을 갖는 화합물을 트리테르펜(C 30 화합물)이라고 합니다. 상어 간유에서 발견되는 스쿠알렌은 트리테르펜입니다. 테트라테르펜(C 40 화합물)은 8개의 이소프렌 단위를 포함합니다. 테트라테르펜은 식물과 동물 기원의 지방 색소에서 발견됩니다. 그들의 색깔은 이중 결합의 긴 공액 시스템이 존재하기 때문입니다. 예를 들어, 베타카로틴은 당근의 특징적인 주황색을 담당합니다.
알칸, 알켄, 알킨 및 아렌은 석유 정제 과정에서 얻습니다(아래 참조). 석탄은 또한 탄화수소 생산을 위한 중요한 원료 공급원이기도 합니다. 이를 위해 석탄은 레토르트로에서 공기 접근 없이 가열됩니다. 결과는 코크스, 콜타르, 암모니아, 황화수소 및 석탄 가스입니다. 이 과정을 파괴적인 석탄 증류라고합니다. 콜타르를 추가로 분별 증류하면 다양한 아렌이 얻어집니다(표 3). 코크스가 증기와 상호 작용하면 수성 가스가 생성됩니다.
표 3 콜타르(tar)를 분별 증류하여 얻은 일부 방향족 화합물
알칸과 알켄은 Fischer-Tropsch 공정을 사용하여 수성 가스에서 얻을 수 있습니다. 이를 위해 수성 가스는 수소와 혼합되어 높은 온도와 200-300 atm의 압력에서 철, 코발트 또는 니켈 촉매 표면 위로 통과됩니다.
Fischer-Tropsch 공정을 사용하면 수성가스로부터 메탄올과 산소를 함유한 기타 유기 화합물을 얻을 수도 있습니다.
이 반응은 산화 크롬(III) 촉매 존재 하에 온도 300°C, 압력 300 atm에서 수행됩니다.
선진국에서는 메탄, 에틸렌과 같은 탄화수소를 바이오매스로부터 얻는 경우가 점점 더 늘어나고 있습니다. 바이오가스는 주로 메탄으로 구성됩니다. 에틸렌은 발효 과정에서 생성되는 에탄올을 탈수하여 생산할 수 있습니다.
이탄화칼슘은 또한 전기로에서 2000°C 이상의 온도에서 산화칼슘과 혼합물을 가열하여 코크스로부터 얻습니다.
이탄화칼슘이 물과 반응하면 아세틸렌이 생성됩니다. 이 공정은 코크스로부터 불포화 탄화수소를 합성할 수 있는 또 다른 가능성을 열어줍니다.
원유는 탄화수소와 기타 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 이 형태에서는 거의 사용되지 않습니다. 먼저 실제 적용이 가능한 다른 제품으로 가공됩니다. 따라서 원유는 유조선이나 파이프라인을 통해 정유소로 운송됩니다.
석유 정제에는 분별 증류, 분해, 개질, 탈황 등 다양한 물리적, 화학적 공정이 포함됩니다.
원유는 단순, 분별 및 진공 증류를 통해 여러 구성 요소로 분리됩니다. 이러한 공정의 성격과 생성되는 오일 유분의 수 및 구성은 원유의 구성과 다양한 유분의 요구 사항에 따라 달라집니다.
우선, 원유를 단순 증류하여 원유에 용해되어 있는 가스 불순물을 제거합니다. 그런 다음 오일이 적용됩니다. 1차 증류, 그 결과 가스, 경질 및 중간 분획 및 연료 유로 구분됩니다. 경질 및 중간 유분의 추가 분별 증류와 연료유의 진공 증류는 많은 수의 유분을 형성합니다. 테이블에 그림 4는 다양한 오일 분획의 끓는점 범위와 구성을 보여줍니다. 그림 5는 오일 증류를 위한 1차 증류(증류)탑의 설계 다이어그램을 보여줍니다. 이제 개별 오일 분획의 특성에 대한 설명으로 넘어 갑시다.
표 4 일반적인 오일 증류 분율
그림 5 원유의 1차 증류.
가스 분율.정유 과정에서 얻은 가스는 가장 간단한 비분지형 알칸인 에탄, 프로판, 부탄입니다. 이 분획은 산업 명칭이 정유(석유) 가스입니다. 이는 1차 증류를 거치기 전에 원유에서 제거되거나 1차 증류 후에 휘발유 유분에서 분리됩니다. 정유가스는 연료가스로 사용되거나 압력을 받아 액화되어 액화석유가스를 생산합니다. 후자는 액체 연료로 판매되거나 분해 공장에서 에틸렌 생산을 위한 원료로 사용됩니다.
가솔린 분율.이 분획은 다양한 유형의 모터 연료를 생산하는 데 사용됩니다. 선형 및 분지형 알칸을 포함한 다양한 탄화수소의 혼합물입니다. 직쇄형 알칸의 연소 특성은 내연 기관에 이상적으로 적합하지 않습니다. 따라서 휘발유 분획은 분지되지 않은 분자를 분지된 분자로 변환하기 위해 종종 열 개질을 거치게 됩니다. 사용하기 전에 이 분획은 일반적으로 분지형 알칸, 사이클로알칸 및 촉매 분해 또는 개질을 통해 다른 분획에서 얻은 방향족 화합물과 혼합됩니다.
자동차 연료로서 휘발유의 품질은 옥탄가에 따라 결정됩니다. 이는 테스트 중인 가솔린과 동일한 연소 노크 특성을 갖는 2,2,4-트리메틸펜탄과 헵탄(직선형 알칸)의 혼합물에서 2,2,4-트리메틸펜탄(이소옥탄)의 부피 백분율을 나타냅니다.
열악한 자동차 연료의 옥탄가는 0이고, 좋은 연료의 옥탄가는 100입니다. 원유에서 얻은 휘발유 유분의 옥탄가는 일반적으로 60을 넘지 않습니다. 휘발유의 연소 특성은 노킹 방지 첨가제를 첨가하여 향상되며, 이는 테트라에틸납(IV), Pb(C 2 H 5) 4입니다. 테트라에틸납은 나트륨과 납의 합금으로 클로로에탄을 가열하여 얻은 무색 액체입니다.
이 첨가제가 포함된 가솔린이 연소되면 납과 산화납(II) 입자가 형성됩니다. 이는 가솔린 연료의 특정 연소 단계를 늦추어 폭발을 방지합니다. 테트라에틸 납과 함께 1,2-디브로모에탄도 휘발유에 첨가됩니다. 납 및 납(II)과 반응하여 브롬화납(II)을 형성합니다. 브롬화납(II)은 휘발성 화합물이기 때문에 배기가스를 통해 자동차 엔진에서 제거됩니다.
나프타(나프타).석유 증류의 이 분획은 휘발유와 등유 분획 사이의 간격에서 얻어집니다. 이는 주로 알칸으로 구성됩니다(표 5).
나프타는 콜타르에서 얻은 경유분을 분별증류하여 얻기도 한다(표 3). 콜타르 나프타는 방향족 탄화수소 함량이 높습니다.
석유 정제 과정에서 생산된 나프타의 대부분은 개질되어 휘발유로 만들어진다. 그러나 그 중 상당 부분은 다른 화학 물질 생산의 원료로 사용됩니다.
표 5 전형적인 중동 석유의 나프타 유분의 탄화수소 조성
둥유. 석유 증류의 등유 부분은 지방족 알칸, 나프탈렌 및 방향족 탄화수소로 구성됩니다. 그 중 일부는 포화 탄화수소, 파라핀의 공급원으로 사용하기 위해 정제되고, 다른 일부는 분해되어 가솔린으로 전환됩니다. 그러나 대부분의 등유는 제트 연료로 사용됩니다.
경유. 정유의 이 부분을 디젤 연료라고 합니다. 그 중 일부는 정제 가스와 휘발유를 생산하기 위해 분해됩니다. 그러나 경유는 주로 디젤 엔진의 연료로 사용됩니다. 디젤 엔진에서는 압력이 증가하면서 연료가 점화됩니다. 따라서 점화 플러그 없이도 가능합니다. 경유는 산업용로의 연료로도 사용됩니다.
연료 유. 이 부분은 오일에서 다른 모든 부분이 제거된 후에도 남아 있습니다. 대부분은 보일러를 가열하고 산업 플랜트, 발전소 및 선박 엔진에서 증기를 생산하기 위한 액체 연료로 사용됩니다. 그러나 일부 연료유는 진공증류하여 윤활유와 파라핀 왁스를 생산합니다. 윤활유는 용매 추출을 통해 더욱 정제됩니다. 연료유를 진공 증류한 후 남은 어둡고 점성이 있는 물질을 '역청' 또는 '아스팔트'라고 합니다. 도로 표면을 만드는 데 사용됩니다.
우리는 용매 추출과 함께 분별 및 진공 증류를 통해 원유를 실용적으로 중요한 다양한 분획으로 분리할 수 있는 방법에 대해 이야기했습니다. 이 모든 프로세스는 물리적입니다. 그러나 화학 공정은 석유를 정제하는 데에도 사용됩니다. 이러한 공정은 크래킹과 개질이라는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
이 과정에서 원유의 끓는점이 높은 분획의 큰 분자는 끓는점이 낮은 분획을 구성하는 더 작은 분자로 분해됩니다. 끓는점이 낮은 석유, 특히 휘발유에 대한 수요가 원유의 분별 증류를 통해 얻을 수 있는 능력을 능가하는 경우가 많기 때문에 분해가 필요합니다.
분해 결과 휘발유 외에도 화학 산업의 원료로 필요한 알켄도 얻어집니다. 분해는 수소화 분해, 접촉 분해 및 열 분해의 세 가지 주요 유형으로 나뉩니다.
수소화분해. 이러한 유형의 분해를 통해 끓는점이 높은 오일(왁스 및 중유) 부분을 끓는점이 낮은 부분으로 변환할 수 있습니다. 수소화분해 공정에는 수소 분위기에서 매우 높은 압력 하에 분해된 부분을 가열하는 과정이 포함됩니다. 이로 인해 큰 분자가 파열되고 그 조각에 수소가 추가됩니다. 결과적으로 작은 크기의 포화 분자가 형성됩니다. 수소화분해는 더 무거운 유분으로부터 경유와 가솔린을 생산하는 데 사용됩니다.
촉매 분해.이 방법을 사용하면 포화 및 불포화 생성물이 혼합됩니다. 접촉분해는 상대적으로 낮은 온도에서 이루어지며, 실리카와 알루미나의 혼합물이 촉매로 사용됩니다. 이러한 방식으로 고품질 가솔린과 불포화 탄화수소는 무거운 오일 분획에서 얻어집니다.
열 균열.중질 석유 분획에서 발견되는 큰 탄화수소 분자는 이러한 분획을 끓는점 이상의 온도로 가열함으로써 더 작은 분자로 분해될 수 있습니다. 접촉 분해와 마찬가지로 포화 생성물과 불포화 생성물의 혼합물이 생성됩니다. 예를 들어,
열분해는 에틸렌, 프로펜 등 불포화 탄화수소 생산에 특히 중요합니다. 열 분해에는 증기 분해 장치가 사용됩니다. 이러한 시설에서 탄화수소 공급원료는 먼저 용광로에서 800°C로 가열된 후 증기로 희석됩니다. 이는 알켄의 수율을 증가시킵니다. 원래 탄화수소의 큰 분자가 더 작은 분자로 분해된 후 뜨거운 가스는 물과 함께 약 400°C로 냉각되어 압축 증기로 변합니다. 그런 다음 냉각된 가스는 증류(분별) 컬럼으로 들어가고, 그곳에서 40°C로 냉각됩니다. 더 큰 분자의 응축으로 인해 휘발유와 경유가 형성됩니다. 비응축 가스는 가스 냉각 단계에서 얻은 압축 증기에 의해 구동되는 압축기에서 압축됩니다. 제품의 최종 분리는 분별 증류탑에서 수행됩니다.
표 6 다양한 탄화수소 공급원료로부터의 증기 분해 생성물 수율(중량%)
유럽 국가에서는 접촉 분해를 이용한 불포화 탄화수소 생산의 주요 원료가 나프타이다. 미국에서는 이러한 목적을 위한 주요 공급원료가 에탄입니다. 이는 액화 석유 가스의 구성 요소 중 하나로 정유 공장이나 천연 가스에서 쉽게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 천연 수반 가스의 구성 요소 중 하나로 유정에서도 쉽게 얻을 수 있습니다. 프로판, 부탄, 경유도 증기 분해의 원료로 사용됩니다. 에탄과 나프타를 분해한 생성물은 표에 나열되어 있습니다. 6.
크래킹 반응은 급진적인 메커니즘으로 진행됩니다.
더 큰 분자를 더 작은 분자로 분해하는 분해 공정과 달리 개질 공정은 분자의 구조를 변경하거나 더 큰 분자로 결합되도록 합니다. 개질은 원유 정제에 사용되어 저품질 가솔린 유분을 고품질 유분으로 전환합니다. 또한, 석유화학산업의 원료를 얻는데도 사용됩니다. 개질 공정은 이성질화, 알킬화, 고리화 및 방향족화의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
이성질체화. 이 과정에서 한 이성질체의 분자는 재배열을 거쳐 다른 이성질체를 형성합니다. 이성질화 공정은 원유를 1차 증류한 후 얻은 휘발유 유분의 품질을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 우리는 이미 이 부분에 가지가 없는 알칸이 너무 많이 포함되어 있음을 지적했습니다. 이 부분을 20-50 atm의 압력 하에서 500-600°C로 가열하면 분지형 알칸으로 전환될 수 있습니다. 이 과정을 열 개질.
선형 알칸의 이성질체화에도 사용할 수 있습니다. 촉매 개질. 예를 들어, 부탄은 100°C 이상에서 염화알루미늄 촉매를 사용하여 2-메틸프로판으로 이성질화될 수 있습니다.
이 반응은 탄수화물 양이온의 참여로 수행되는 이온 메커니즘을 가지고 있습니다.
알킬화. 이 과정에서 분해 결과 생성된 알칸과 알켄이 재결합하여 고급 휘발유를 형성합니다. 이러한 알칸 및 알켄은 일반적으로 2~4개의 탄소 원자를 갖습니다. 이 공정은 황산과 같은 강산성 촉매를 사용하여 저온에서 수행됩니다.
이 반응은 탄수화물 양이온 (CH 3) 3 C +의 참여로 이온 메커니즘에 의해 진행됩니다.
순환화 및 방향족화.원유를 1차 증류하여 얻은 휘발유 및 나프타 유분을 산화알루미늄 지지체 위의 백금이나 산화 몰리브덴(VI)과 같은 촉매 표면을 온도 500°C, 압력 10-200 ℃에서 통과시키면 20 atm에서는 헥산과 더 긴 직선 사슬을 가진 기타 알칸의 후속 방향족화와 함께 고리화가 발생합니다.
헥산과 시클로헥산에서 수소를 추출하는 것을 다음과 같이 부릅니다. 탈수소화. 이러한 유형의 개질은 본질적으로 크래킹 프로세스 중 하나입니다. 이를 플랫폼화, 촉매 개질, 또는 단순히 개질이라고 합니다. 어떤 경우에는 알칸이 탄소로 완전히 분해되는 것을 방지하고 촉매 활성을 유지하기 위해 반응 시스템에 수소가 도입됩니다. 이 경우 공정을 하이드로포밍이라고 합니다.
원유에는 황화수소와 기타 황 함유 화합물이 포함되어 있습니다. 석유의 황 함량은 현장에 따라 다릅니다. 북해 대륙붕에서 채취한 석유는 황 함량이 낮습니다. 원유를 증류할 때 황을 함유한 유기 화합물이 분해되어 추가적인 황화수소가 생성됩니다. 황화수소는 결국 정유 가스나 액화석유가스에 포함됩니다. 황화수소는 약산의 성질을 갖고 있기 때문에 석유제품을 약염기로 처리하면 제거할 수 있다. 공기 중에서 황화수소를 연소시키고 연소 생성물을 400°C의 온도에서 산화알루미늄 촉매 표면 위로 통과시켜 얻은 황화수소로부터 황을 추출할 수 있습니다. 이 과정의 전반적인 반응은 방정식으로 설명됩니다.
현재 비사회주의 국가에서 산업에 사용되는 모든 황 원소의 약 75%는 원유와 천연가스에서 추출됩니다.
생산된 모든 석유의 약 90%가 연료로 사용됩니다. 석유화학 제품을 생산하는 데 사용되는 석유의 비중은 적지만, 이들 제품은 매우 중요합니다. 수천 개의 유기 화합물이 석유 증류 제품에서 얻어집니다(표 7). 이는 차례로 현대 사회의 기본 요구 사항뿐만 아니라 편안함에 대한 요구 사항도 충족하는 수천 가지 제품을 생산하는 데 사용됩니다(그림 6).
표 7 화학산업용 탄화수소 원료
그림에 표시된 다양한 화학 제품 그룹에도 불구하고. 6은 석유에서 파생되기 때문에 광범위하게 석유화학제품으로 지정되지만, 많은 유기 제품, 특히 방향족 제품은 산업적으로 콜타르 및 기타 공급원료 소스에서 파생된다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 유기농 산업에 사용되는 모든 원자재의 약 90%는 석유에서 나옵니다.
화학산업의 원료로서 탄화수소의 사용을 보여주는 몇 가지 전형적인 예가 아래에 설명되어 있습니다.
그림 6 석유화학제품의 응용.
메탄은 가장 중요한 연료 중 하나일 뿐만 아니라 다른 용도로도 많이 사용됩니다. 소위를 얻는 데 사용됩니다. 합성가스또는 합성가스. 코크스와 증기에서 생성되는 수성 가스와 마찬가지로 합성 가스는 일산화탄소와 수소의 혼합물입니다. 합성가스는 니켈 촉매 존재하에 메탄이나 나프타를 약 30기압의 압력에서 약 750°C로 가열하여 얻습니다.
합성가스는 하버공정(암모니아 합성)에서 수소를 생산하는데 사용된다.
합성 가스는 메탄올 및 기타 유기 화합물을 생산하는 데에도 사용됩니다. 메탄올을 생산하는 과정에서 합성가스는 온도 250°C, 압력 50~100atm에서 산화아연과 구리 촉매 표면을 통과하면서 반응이 일어나게 됩니다.
이 공정을 수행하는 데 사용되는 합성 가스는 불순물을 철저히 정제해야 합니다.
메탄올은 쉽게 촉매 분해되어 다시 합성 가스를 생성할 수 있습니다. 합성가스를 운반하는데 매우 편리합니다. 메탄올은 석유화학 산업에서 가장 중요한 원료 중 하나입니다. 예를 들어 아세트산을 생산하는 데 사용됩니다.
이 공정의 촉매는 가용성 음이온성 로듐 착물입니다. 이 방법은 발효 과정의 결과로 생산 규모를 초과하는 수요가 있는 아세트산의 산업적 생산에 사용됩니다.
가용성 로듐 화합물은 미래에 합성 가스로부터 에탄-1,2-디올 생산을 위한 균일 촉매로 사용될 수 있습니다.
이 반응은 300°C의 온도와 500-1000 atm 정도의 압력에서 발생합니다. 현재 이러한 프로세스는 경제적으로 실행 가능하지 않습니다. 이 반응의 생성물(약칭은 에틸렌 글리콜)은 부동액으로 사용되며 테릴렌과 같은 다양한 폴리에스테르를 생산하는 데 사용됩니다.
메탄은 트리클로로메탄(클로로포름)과 같은 클로로메탄을 생산하는 데에도 사용됩니다. 클로로메탄은 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 클로로메탄은 실리콘 생산 공정에 사용됩니다.
마지막으로, 아세틸렌 생산에 메탄이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
이 반응은 약 1500°C에서 발생합니다. 메탄을 이 온도로 가열하기 위해 공기 접근이 제한된 조건에서 연소됩니다.
에탄은 또한 여러 가지 중요한 용도를 가지고 있습니다. 클로로에탄(염화에틸)을 생산하는 공정에 사용됩니다. 위에서 언급한 바와 같이 염화에틸은 테트라에틸납(IV)을 생산하는 데 사용됩니다. 미국에서 에탄은 에틸렌 생산을 위한 중요한 공급원료입니다(표 6).
프로판은 메탄알(포름알데히드) 및 에탄알(아세트산 알데히드)과 같은 알데히드의 산업적 생산에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 물질은 플라스틱 생산에 특히 중요합니다. 부탄은 아래 설명된 것처럼 합성 고무를 생산하는 데 사용되는 부타-1,3-디엔을 생산하는 데 사용됩니다.
에틸렌. 가장 중요한 알켄 중 하나이며 일반적으로 석유화학 산업에서 가장 중요한 제품 중 하나는 에틸렌입니다. 많은 플라스틱의 원료입니다. 그것들을 나열해 봅시다.
폴리에틸렌. 폴리에틸렌은 에틸렌의 중합 생성물입니다.
폴리클로로에틸렌. 이 폴리머는 폴리염화비닐(PVC)이라고도 합니다. 클로로에틸렌(염화비닐)에서 얻어지며, 이는 다시 에틸렌에서 얻어집니다. 총 반응:
1,2-디클로로에탄은 염화아연이나 염화철(III)을 촉매로 사용하여 액체 또는 기체의 형태로 얻어집니다.
1,2-디클로로에탄을 부석이 있는 상태에서 3기압, 압력 500°C로 가열하면 클로로에틸렌(염화비닐)이 생성됩니다.
클로로에틸렌을 생산하는 또 다른 방법은 염화구리(II)(촉매)가 있는 상태에서 에틸렌, 염화수소 및 산소의 혼합물을 250°C로 가열하는 것을 기반으로 합니다.
폴리에스테르섬유.이러한 섬유의 예로는 테릴렌이 있습니다. 이는 에탄-1,2-디올로부터 얻어지며, 이는 다음과 같이 에폭시에탄(에틸렌 옥사이드)으로부터 합성됩니다.
에탄-1,2-디올(에틸렌 글리콜)은 부동액 및 합성 세제 생산에도 사용됩니다.
에탄올은 실리카 담지 인산을 촉매로 사용하여 에틸렌을 수화하여 생산됩니다.
에탄올은 에탄올(아세트알데히드)을 생산하는 데 사용됩니다. 또한 화장품 산업뿐만 아니라 바니시 및 광택제의 용제로도 사용됩니다.
마지막으로, 에틸렌은 위에서 언급한 바와 같이 가솔린의 노킹 방지 첨가제인 테트라에틸 납(IV)을 만드는 데 사용되는 클로로에탄을 생산하는 데에도 사용됩니다.
프로펜. 프로펜(프로필렌)은 에틸렌과 마찬가지로 다양한 화학제품의 합성에 사용됩니다. 이들 중 다수는 플라스틱과 고무 생산에 사용됩니다.
폴리프로펜. 폴리프로펜은 프로펜의 중합 생성물입니다.
프로파논과 프로페날.프로파논(아세톤)은 용매로 널리 사용되며 플렉시글라스(폴리메틸메타크릴레이트)로 알려진 플라스틱 생산에도 사용됩니다. 프로판온은 (1-메틸에틸)벤젠 또는 프로판-2-올로부터 얻습니다. 후자는 다음과 같이 프로펜으로부터 얻어집니다:
350°C의 온도에서 구리(II) 산화물 촉매가 있는 상태에서 프로펜을 산화하면 프로펜알(아크릴 알데히드)이 생성됩니다.
프로판-1,2,3-트리올.위에서 설명한 공정에서 생산된 프로판-2-올, 과산화수소 및 프로페날은 프로판-1,2,3-트리올(글리세롤)을 생산하는 데 사용될 수 있습니다.
글리세린은 셀로판 필름 생산에 사용됩니다.
프로페니트릴(아크릴로니트릴).이 화합물은 합성 섬유, 고무 및 플라스틱을 생산하는 데 사용됩니다. 프로펜, 암모니아, 공기의 혼합물을 450°C 온도에서 몰리브덴산염 촉매 표면에 통과시켜 얻습니다.
메틸부타-1,3-디엔(이소프렌).합성고무는 중합을 통해 생산됩니다. 이소프렌은 다음과 같은 다단계 공정을 통해 생산됩니다.
에폭시프로판폴리우레탄 폼, 폴리에스테르 및 합성 세제를 생산하는 데 사용됩니다. 다음과 같이 합성됩니다.
부트-1-엔, 부트-2-엔 및 부타-1,2-디엔합성고무 생산에 사용된다. 부텐이 이 공정의 원료로 사용되는 경우 먼저 촉매(산화 크롬(III)와 산화 알루미늄의 혼합물) 존재 하에서 탈수소화를 통해 부타-1,3-디엔으로 전환됩니다.
여러 알킨의 가장 중요한 대표자는 에틴(아세틸렌)입니다. 아세틸렌은 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.
– 금속 절단 및 용접용 산소-아세틸렌 토치의 연료로 사용됩니다. 아세틸렌이 순수한 산소 속에서 연소될 때 불꽃의 온도는 최대 3000°C까지 올라갑니다.
– 클로로에틸렌(염화비닐) 생산용. 현재 에틸렌은 클로로에틸렌 합성에 가장 중요한 원료가 되고 있습니다(위 참조).
– 용매인 1,1,2,2-테트라클로로에탄을 얻는다.
원유를 정제하는 과정에서 벤젠과 메틸벤젠(톨루엔)이 대량으로 생성됩니다. 이 경우 필요한 것보다 많은 양으로도 메틸벤젠이 얻어지기 때문에 그 중 일부가 벤젠으로 전환됩니다. 이를 위해 메틸벤젠과 수소의 혼합물을 600°C의 온도에서 압력을 가하여 산화알루미늄 지지체 위의 백금 촉매 표면 위로 통과시킵니다.
이 과정을 하이드로 알킬화 .
벤젠은 다양한 플라스틱을 생산하는 공급원료로 사용됩니다.
(1-메틸에틸)벤젠(큐멘 또는 2-페닐프로판). 페놀과 프로파논(아세톤)을 생산하는 데 사용됩니다. 페놀은 다양한 고무와 플라스틱의 합성에 사용됩니다. 다음은 페놀 생산 공정의 세 단계입니다.
폴리(페닐에틸렌)(폴리스티렌). 이 중합체의 단량체는 페닐에틸렌(스티렌)입니다. 벤젠에서 얻습니다.
광물 원료의 세계 생산량에서 러시아의 점유율은 석유의 경우 11.6%, 가스의 경우 28.1%, 석탄의 경우 12~14%로 여전히 높습니다. 탐사된 광물 원료 매장량 측면에서 러시아는 세계 최고의 위치를 차지하고 있습니다. 10%의 영토를 점령하고 있으며 세계 석유 매장량의 12~13%, 가스의 35%, 석탄의 12%가 러시아 깊은 곳에 집중되어 있습니다. 국가의 광물자원 기반 구조에서 매장량의 70% 이상이 연료 및 에너지 단지(석유, 가스, 석탄)의 자원에서 나옵니다. 탐사 및 평가된 광물 원료의 총 가치는 28.5입니다. 일조이는 러시아의 모든 민영화된 부동산 비용보다 훨씬 높은 수준입니다.
표 8 러시아 연방 연료 및 에너지 단지
연료 및 에너지 단지는 국내 경제의 중추입니다. 연료 및 에너지 단지 1996년 총 수출액은 거의 40%(250억 달러)에 달할 것입니다. 1996년 전체 연방 예산 수입의 약 35%(347조 루블 중 121조)가 단지 기업 활동을 통해 수령될 예정입니다. 1996년 러시아 기업이 생산할 계획인 상용 제품 총량에서 연료 및 에너지 단지가 차지하는 비중은 968조 루블 중 눈에 띕니다. 시장성 있는 제품(현재 가격 기준) 중 연료 및 에너지 기업의 비중은 거의 270조 루블, 즉 27% 이상에 달할 것입니다(표 8). 연료 및 에너지 단지는 여전히 가장 큰 산업 단지로 남아 있으며, 모든 산업 분야의 기업에 자본 투자(1995년에 71조 루블 이상)를 하고 투자를 유치(지난 2년 동안 세계 은행에서만 12억 달러)합니다.
러시아 연방의 석유 산업은 오랜 기간에 걸쳐 발전해 왔습니다. 연장하다 강한.이는 50~70년대에 생산성이 높은 대규모 분야의 발견과 시운전을 통해 달성되었습니다. 우랄-볼가 지역서부 시베리아, 신규 정유소 건설 및 기존 정유소 확장. 유전의 높은 생산성 덕분에 최소한의 특정 자본 투자와 상대적으로 낮은 재료 및 기술 자원 비용으로 석유 생산량을 연간 2천만~2천5백만 톤 늘릴 수 있었습니다. 그러나 유전 개발은 받아 들일 수 없을 정도로 빠른 속도로 수행되었으며 (초기 매장량의 6 ~ 12 %) 석유 생산 지역의 인프라 및 주택 건설은 수년 동안 심각하게 뒤쳐졌습니다. 1988년 러시아는 최대 석유 및 가스 응축물을 생산했는데, 이는 5억 6,830만 톤으로 전체 연합 석유 생산량의 91%에 해당합니다. 러시아 영토의 하층토와 인근 바다에는 이전에 소련에 속했던 모든 공화국의 확인된 석유 매장량의 약 90%가 포함되어 있습니다. 전 세계적으로 재생산 확대방안에 따라 광물자원 기반이 발전하고 있습니다. 즉, 매년 그들이 생산하는 것보다 10-15% 더 많은 새로운 예금을 생산자에게 이전해야 합니다. 이는 업계가 원자재 부족을 겪지 않도록 균형 잡힌 생산 구조를 유지하는 데 필요하며, 개혁 기간 동안 지질 탐사에 대한 투자 문제가 심각해졌습니다. 100만 톤의 석유를 개발하려면 200만~500만 달러의 투자가 필요합니다. 게다가 이 자금은 3~5년 후에야 수익을 얻을 수 있습니다. 한편 생산량 감소를 만회하려면 연간 2억5000만~3억톤의 석유를 개발해야 한다. 지난 5년 동안 324개 유전 및 가스전이 탐사되었으며 70~80개 유전이 운영에 투입되었습니다. 1995년에는 GDP의 0.35%만이 지질학에 지출되었습니다(구소련에서는 이 비용이 3배 더 높았습니다). 지질학자들의 제품, 즉 탐사된 퇴적물에 대한 억눌린 수요가 있습니다. 그러나 1995년에도 지질 조사국은 여전히 업계의 생산량 감소를 막았습니다. 1995년 심해 탐사 시추량은 1994년에 비해 9% 증가했다. 5.6에서 일조루블 파이낸싱 1.5 일조지질학자들은 중앙에서 루블을 받았습니다. 1996년 예산 로스콤네드라 14조 루블에 달하며 그 중 3조가 중앙 집중식 투자입니다. 이는 러시아 지질학에 대한 구 소련 투자의 4분의 1에 불과합니다.
개발을 위한 적절한 경제 조건 형성에 따라 러시아의 원자재 기반 지질 탐사해당 작업은 국가의 석유 수요를 충족하는 데 필요한 상대적으로 장기간의 생산 수준을 제공할 수 있습니다. 러시아 연방에서는 70년대 이후 생산성이 높은 대규모 밭이 하나도 발견되지 않았으며 새로 추가된 매장량의 상태가 급격히 악화되고 있다는 점을 고려해야 합니다. 예를 들어, 지질학적 조건으로 인해 튜멘 지역의 새로운 유정 하나의 평균 유속은 1975년 138톤에서 1994년 10~12톤으로 즉 10배 이상 감소했습니다. 1톤의 새로운 용량을 창출하는 데 필요한 재정, 재료 및 기술 자원 비용이 크게 증가했습니다. 생산성이 높은 대규모 유전의 개발 상태는 초기 회수 가능 매장량의 60-90%에 해당하는 매장량을 개발하는 것이 특징이며, 이는 석유 생산량의 자연적인 감소를 미리 결정합니다.
시장 관계로의 전환은 기업의 기능을 위한 경제적 조건을 설정하는 접근 방식을 변경할 필요성을 지시합니다. 관련된 현재의광산 산업에. 귀중한 광물 원료인 석유의 재생 불가능한 자원을 특징으로 하는 석유 산업에서 기존 경제적 접근 방식은 현재 경제 기준에 따른 개발의 비효율성으로 인해 매장량의 상당 부분을 개발에서 제외합니다. 추정에 따르면 개별 석유 회사의 경우 경제적인 이유로 1억 6천만 톤에서 10억 5천 7백만 톤의 석유 매장량이 경제적 회전율에 포함될 수 없는 것으로 나타났습니다.
석유 산업은 상당한 비중을 차지하고 있습니다. 보안최근 몇 년간 악화된 잔액 준비금 아니요내 일. 평균적으로 연간 석유 생산량 감소는 다음과 같습니다. 이봐기존 기금은 20%로 추산된다. 이러한 이유로 러시아의 석유 생산량 달성 수준을 유지하려면 연간 1억 1,500만~1억 2,000만톤의 새로운 생산 능력을 도입해야 하며, 이를 위해서는 6,200만m의 생산 유정을 시추해야 하지만 실제로 1991년에는 2,750만톤이 필요합니다. m이 시추되었으며, 1995년에는 990만 m이 되었습니다.
자금 부족으로 인해 특히 서부 시베리아에서 산업 및 토목 건설 규모가 급격히 감소했습니다. 그 결과 유전 개발, 석유 수집 및 운송 시스템의 건설 및 재건, 주택, 학교, 병원 및 기타 시설 건설에 대한 작업이 감소했으며 이는 긴장된 사회의 원인 중 하나였습니다. 산유국의 상황. 관련 가스 이용 시설 건설 프로그램이 중단되었습니다. 그 결과, 매년 100억 m2 이상의 석유 가스가 연소됩니다. 재건축이 불가능하기 때문에 송유관현장의 시스템에서는 수많은 파이프라인 파열이 지속적으로 발생합니다. 이러한 이유로 1991년에만 100만 톤 이상의 석유가 손실되었고 환경에 큰 피해를 입혔습니다. 건설 수주의 감소는 서부 시베리아의 강력한 건설 조직의 붕괴로 이어졌습니다.
석유 산업 위기의 주요 원인 중 하나는 필요한 현장 장비와 파이프가 부족하기 때문입니다. 평균적으로 업계에 물질적, 기술적 자원을 제공하는 데 따른 적자는 30%를 초과합니다. 최근 몇 년 동안 유전 장비 생산을 위한 새로운 대규모 생산 단위가 하나도 만들어지지 않았고, 더욱이 이 프로필의 많은 공장에서 생산량이 감소했으며 외화 구매에 할당된 자금이 충분하지 않았습니다.
물류 불량으로 인해 유휴 생산정 수가 25,000개를 초과했습니다. 단위,표준보다 유휴 상태인 12,000개 단위를 포함합니다. 기준 이상으로 유휴 상태인 유정에서 매일 약 10만 톤의 석유가 손실됩니다.
석유 산업의 추가 발전에 대한 심각한 문제는 석유 및 가스 생산을 위한 고성능 기계 및 장비의 공급 부족입니다. 1990년에는 업계 기술 장비의 절반이 50% 이상 마모되었고, 기계 및 장비는 14%만이 세계 표준에 부합했으며, 주요 유형의 제품에 대한 수요는 평균 40~80% 충족되었습니다. . 산업계에 장비를 공급하는 이러한 상황은 국가 석유 엔지니어링 산업의 부진한 발전의 결과였습니다. 전체 장비 물량 중 수입 공급량은 20%에 달했고 특정 유형의 경우 40%에 달했습니다. 파이프 구매율은 40~50%에 달합니다.
연합이 붕괴되면서 CIS 공화국(아제르바이잔, 우크라이나, 조지아, 카자흐스탄)의 유전 장비 공급 상황이 악화되었습니다. 다양한 유형의 제품을 독점 생산하는 이들 공화국의 공장은 가격을 높이고 장비 공급을 줄였습니다. 1991년에 아제르바이잔은 석유 노동자를 위해 생산된 제품의 약 37%를 차지했습니다.
물류 시스템 파괴, 예산 자금 감소, 저유가, 통제할 수 없는 자재 및 기술 자원 가격 상승으로 인해 석유 생산 협회가 자체 자금으로 시추 작업을 수행할 수 없음으로 인해 시추량이 감소함 운영이 시작되었습니다. 해마다 새로운 석유 생산 능력의 창출이 줄어들고 석유 생산량이 급격히 감소합니다.
시추 작업량을 줄이기 위한 중요한 예비는 석유 저장소의 침투를 개선하여 새로운 유정의 생산 속도를 높이는 것입니다. 이러한 목적을 위해서는 수평 우물의 시추 작업을 표준 우물에 비해 최대 10배 이상 늘려야 합니다. 고품질 지층 개방 문제를 해결하면 우물의 초기 생산 속도가 15-25% 증가합니다.
최근 몇 년간 시스템적 부족으로 인해 석유 및 가스 생산자자금을 작동 상태로 유지하기 위해 물질적, 기술적 자원을 사용하는 기업의 사용이 급격히 악화되었습니다. 유휴 유정 재고가 증가하는 간접적인 이유는 국내 공장에서 공급하는 장비의 품질이 낮아 수리 작업량이 부당하게 증가하기 때문입니다.
따라서 1992년까지 러시아 석유 산업은 산업 석유 매장량이 충분하고 잠재적인 자원이 많았음에도 불구하고 이미 위기 상태에 진입했습니다. 그러나 1988년부터 1995년까지의 기간. 석유 생산량은 46.3% 감소했다. 러시아 연방의 정유는 주로 28에 집중되어 있습니다. 정유소 (정련소): 14개 기업의 연간 정유량이 1,000만톤을 초과하고 전체 유입 석유량의 74.5%를 처리했으며, 6개 기업의 정제량은 600만~1,000만톤 범위였습니다. TV연간 및 나머지 8개 공장 - 연간 600만 톤 미만(최소 처리량은 연간 360만 톤, 최대 - 연간 약 2,500만 톤)
가공된 원자재의 양과 생산 자산의 구조 측면에서 개별 러시아 정유소의 역량은 외국 정유소와 크게 다릅니다. 따라서 미국 석유의 주요 부분은 연간 400만~1200만 톤, 서유럽에서는 연간 300만~700만 톤 규모의 정유소에서 처리됩니다. 그림 9는 러시아 연방과 선진 자본주의 국가의 기본 석유 제품 생산 지표를 보여줍니다.
표 9 러시아 연방 및 선진 자본주의 국가의 기본 석유 제품 생산 지표.
| 석유 매장지를 개방하는 나라. | 생산량 | |||||
| 가솔린 | 디젤연료 | 연료 유 | 윤활유 | 역청 | 콜라 | |
| 러시아 | 45.5 | 71.4 | 96.8 | 4.7 | 8.1 | 0.99 |
| 미국 | 300.2 | 145.4 | 58.4 | 9.0 | 26.2 | 36.2 |
| 일본 | 28.7 | 44.6 | 38.8 | 2.0 | 5.8 | 0.4 |
| 독일 | 20.2 | 33.7 | 9.0 | 1.4 | 2.7 | 1.4 |
| 프랑스 | 15.6 | 27.7 | 12.5 | 1.7 | 2.8 | 0.9 |
| 대 브리튼 섬 | 27.2 | 25.4 | 16.5 | 0.9 | 2. | 1.5 |
| 이탈리아 | 15.9 | 26.2 | 24.8 | 1.1 | 2.4 | 0.8 |
러시아 연방의 생산 및 소비 구조에서 중질잔류석유제품이 훨씬 더 큰 비중을 차지합니다. 경질 물질의 수율은 석유 내 잠재적 함량(48~49%)에 가깝습니다. 이는 국내 정유 구조에서 심층 정유의 2차 공정 사용이 낮다는 것을 나타냅니다. 평균 정유 깊이(정유량 대비 경질유 제품 비율)는 62~63% 정도이다. 비교를 위해 처리 깊이는 다음과 같습니다. 정련소선진국은 75~80%(미국 - 약 90%) 90년대 초반부터 경질석유제품에 대한 수요가 상대적으로 안정적인 상황에서 대부분의 공정에서 부하 수준이 감소했습니다. 이 지표에서는 정제 깊이가 1994년(61.3%)에 최저 수준에 도달했는데, 이는 러시아 전체의 산업 생산 감소가 심화되는 상황에서 자동차 연료 소비 감소로 인해 발생했습니다. 국내 공장에서는 증류수 수소처리 공정이 충분히 개발되지 않았으며, 유류 잔류물에 대한 수소처리도 이루어지지 않고 있습니다. 정유공장은 환경오염의 주요 원인이다. 1990년 유해물질(이산화황, 일산화탄소, 질소산화물, 황화수소 등)의 총 배출량은 정제유 1톤당 4.5kg에 달했다.
러시아 연방 기업의 공정 심화 및 업그레이드 용량을 외국의 유사한 데이터와 비교하면 촉매 분해 용량의 비율이 독일보다 3배, 영국보다 6배, 영국보다 8배 적다는 것을 알 수 있습니다. 미국에 비해 낮다. 진보적인 공정 중 하나인 진공경유의 수소화분해는 아직까지 실질적으로 사용되지 않습니다. 이러한 구조는 이미 언급한 바와 같이 고품질 자동차 연료가 부족하여 연료유의 과잉 생산을 초래하기 때문에 점점 더 국내 시장의 요구에 부응하고 있습니다.
위에서 언급한 주 및 2차 공정의 생산성 감소는 정유소로의 석유 공급 감소와 소비자의 유효 수요 감소, 공정 장비의 높은 마모로 인한 부분적인 결과일 뿐입니다. 국내 정유사의 600개 이상의 주요 공정 단위 중 가동 수명이 10년 미만인 경우는 5.2%(1991년 8.9%)에 불과합니다. 대다수(67.8%)는 시운전된 지 25년이 넘었으며 교체가 필요합니다. 러시아 연방의 1차 증류공장 상태는 일반적으로 가장 불만족스럽습니다.
정유 산업의 불만족스러운 고정 자산 상태의 직접적인 결과는 상업용 석유 제품의 높은 비용과 낮은 품질입니다. 그래서 노출은 안됨 수소화 탈황연료유는 세계 시장에서 수요가 적어 경질 석유제품 생산의 원료로만 사용됩니다.
80년대 대부분의 산업화된 국가에서 환경 상태에 대한 정부 통제가 강화되면서 외국 정유소의 기술 및 기술 구조에 상당한 변화가 발생했습니다. 자동차 연료에 대한 새로운 품질 표준(소위 "재공식화"모터 연료)는 다음을 제공합니다.
휘발유의 경우 방향족 화합물(벤젠 최대 1%) 함량이 크게 감소하고 올레핀계탄화수소, 황 화합물, 휘발성 지수, 산소 함유 화합물의 필수 첨가(최대 20%);
디젤 연료의 경우 방향족 탄화수소 함량을 20~10%로, 황 화합물 함량을 0.1~0.02%로 줄입니다.
1992년 미국의 총 휘발유 생산량에서 무연 휘발유가 차지하는 비중은 90%를 초과했고, 독일에서는 70%를 넘어섰습니다. 일본은 무연 휘발유만을 생산했습니다.
국내 정유업체에서는 유연 휘발유를 계속 생산하고 있습니다. 1991년 총 자동차 휘발유 생산량에서 무연 휘발유가 차지하는 비중은 27.8%였습니다. 최근 몇 년 동안 생산량이 거의 증가하지 않았으며 현재 약 45%에 이릅니다. 주된 이유는 고옥탄가 성분을 생산하는 시설의 현대화 및 건설을 위한 재정 자원과 촉매 생산 능력이 부족하기 때문입니다. 러시아 기업은 주로 현대 개발 요구 사항을 충족하지 못하는 A-76 가솔린을 생산했습니다. 엔진 빌딩수출용 제품으로 디젤연료를 생산하는 상황은 다소 나아졌다. 1991년에는 황 함량이 0.2% 이하인 저유황 연료의 비중이 1995년에는 63.8%에 달했다. - 최대 76%
1990-1994년. 윤활유의 생산량과 범위는 급격히 감소하고 있었습니다. 1991년 총 석유 생산량이 4684.7천 톤에 달했다면 1994년에는 2127.6천 톤이었습니다. 석유 생산량의 가장 큰 감소는 Grozny(현재 생산이 중단됨), Yaroslavl, Novokuibyshevsky, 오르스크,페름 및 옴스크 정유소.
석유 및 가스 단지 개발에서 특별한 역할은 시스템에 속합니다. 석유제품 공급.석유 단지의 기능을 위한 파이프라인 운송의 중요성은 1992년 10월 7일 러시아 연방 대통령령에 의해 결정되었으며, 이에 따라 국가는 합자회사인 Transneft에 대한 통제권을 유지했습니다. 러시아 연방 영토에서는 49.6,000km의 주요 송유관이 운영되고 있습니다(13264). 천 입방미터 m개의 저수지 탱크, 404개의 오일 펌프장. 현재 심각한 문제는 기존 오일 트렁크 파이프라인 시스템을 작동 상태로 유지하는 것입니다.
또 다른 문제는 고유황유 운송이다. 구소련에서는 이 오일을 주로 가공했습니다. 크레멘추그 정련소.
운송 중 석유 품질 변화에 대한 통일된 상호 지불 시스템이 부족하여 석유 시장의 발전이 방해를 받습니다. 이는 주 송유관의 직경이 크고 상당량의 오일을 장거리로 수송하도록 의도되었기 때문에 혼합 오일의 펌핑이 미리 결정되었기 때문입니다. 일부 추정에 따르면 매년 OJSC "루코일"석유 소비자 속성의 악화와 생산자 간 석유 비용의 불평등한 재분배로 인한 손실은 최소 600억~800억 루블에 이릅니다.
소련의 석유 및 가스 산업 관리는 소련 지질학부, 석유 산업부, 가스 산업부, 정유 및 석유 화학부 등 일련의 부처 시스템을 통해 수행되었습니다. 소련 산업과 석유 및 석유 제품의 운송, 저장 및 유통을 위한 본부
현재 러시아 석유 산업은 엄청난 생산 능력과 이에 상응하지 않는 낮은 수준의 석유 추출이라는 모순된 조합을 보여주고 있습니다. 특정 유형의 연료의 총 생산량 측면에서 볼 때, 국가는 세계 1위 또는 선두를 달리고 있습니다. 그러나 산업이 운영되는 현실은 연료 및 에너지 단지러시아는 연료 및 에너지 자원 생산을 줄일 것입니다 (TER)이러한 추세는 1988년부터 관찰되었습니다. 1995년에는 생산량 감소율이 다소 감소했으며 이는 후속 안정화 단계의 시작을 의미할 수 있습니다.
80년대 초반 석유 산업의 생산 잠재력은 유전 개발 가속화 및 수출 공급 증가에 초점을 맞추면서 크게 훼손되었으며, 당시 석유 수출은 투자 활동 유지, 무역 증대를 위한 외국 경제 자원 유치 가능성을 크게 결정했습니다. 매출 및 재정 정부 지출. 이는 국가 경제의 구조적 불균형의 결과를 완화하는 주요 수단 중 하나가 되었습니다.
그러나 석유 생산에 대한 투자는 주로 산업의 광범위한 발전을 목표로 했기 때문에 투자 증가는 상대적으로 낮은 저장소 수익률과 큰 수반 가스 손실과 결합되었습니다. 그 결과, 석유 산업은 여러 차례 주요 생산량 감소(1985, 1989, 1990)를 겪었으며, 그 중 가장 최근의 감소는 오늘날까지 계속되고 있습니다.
석유 산업의 독특한 특징은 러시아 에너지 전략의 우선순위를 지향한다는 것입니다. 러시아의 에너지 전략 - 단기(2~3년), 중기(2000년까지), 장기(2010년까지) 및 현장에서 국가의 에너지 문제에 대한 가능한 해결책에 대한 예측 에너지 생산, 에너지 소비, 에너지 공급 및 세계 에너지 경제와의 관계 현재 러시아 에너지 전략의 최우선 과제는 효율적인 에너지 소비와 에너지 절약을 늘리는 것입니다. 러시아 상용 제품의 에너지 집약도는 미국보다 2배, 유럽보다 3배 높습니다. 1992~1995년 생산량 감소. 아니다 „에너지 강도가 감소하고 심지어 증가했습니다.
에너지 절약은 이러한 바람직하지 않은 추세를 방지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 2000년까지 대기로의 유해한 배출을 줄이는 데도 도움이 될 것입니다. 절약된 에너지 자원이 수출 안정화의 주요 원천이 될 수 있습니다. TER.
석유 단지의 현재 상태는 주로 석유 생산량 감소라는 관점에서 위기로 평가됩니다. 1995년 러시아의 석유 생산량은 70년대 중반의 지표와 일치합니다. 1995년 석유 생산량은 1994년에 비해 3.4% 감소했다. 감소 원인으로는 원자재 기반 악화, 고정자산의 감가상각, 공동 경제 공간의 붕괴, 정부의 엄격한 재정 정책, 구매 감소 등이 있다. 인구의 힘, 투자 위기. 생산 시설의 폐기는 새로운 시설 도입보다 3배 더 높습니다. 비활성 유정의 수는 증가하고 있으며, 1994년 말까지 평균적으로 운영 유정 재고의 30%가 비활성 상태였습니다. 석유의 10%만이 첨단 기술을 통해 생산됩니다.
러시아 정유소의 고정 자산 감가상각비는 80%를 초과하고 가동률은 1% 수준입니다. 정련소 60% 미만이다. 동시에 석유 수출로 인한 외화 수입도 증가하고 있으며 이는 실물 수출량의 빠른 증가를 통해 달성됩니다.
정유 부문을 지원하기 위해 러시아 정부가 취한 조치에도 불구하고 연방 목표 프로그램 "연료 및 에너지"의 개발, 러시아 정유 기업의 재건 및 현대화 자금 조달 조치에 대한 결의안", 현재 상황 그러나 가까운 미래에 전환기에 대한 비관론은 경기 회복의 시작에 대한 낙관론으로 바뀔 것입니다. 향후 몇 년간의 성장률은 2000년 이후에는 완만하게 증가할 것으로 예상됩니다.
국내 정유 단지 현대화 프로그램의 주요 목표는 제품을 시장 요구 사항에 맞게 조정하고, 환경 오염을 줄이고, 에너지 소비를 줄이고, 연료유 생산량을 줄이고, 수출용 석유를 방출하고, 고품질 석유 제품의 수출을 늘리는 것입니다.
현대화 프로젝트에 투자하기 위한 재정 자원은 제한되어 있으므로 가장 중요한 작업은 제안된 프로젝트 중에서 우선순위 프로젝트를 식별하는 것입니다. 프로젝트를 선택할 때 가능한 지역 판매 시장, 잠재적인 지역 생산, 지역 수준의 수요와 공급 균형에 대한 평가가 고려됩니다. 가장 유망한 지역은 중부 지역, 서부 시베리아, 극동 지역 및 칼리닌그라드입니다. 북서부, 볼고-뱌츠키지역, 중앙 검은 지구 지역, 북부 코카서스 및 동부 시베리아. 가장 유망한 지역으로는 북부 지역, 볼가(Volga) 및 우랄(Ural) 지역이 있습니다.
지역 기반의 정유소 현대화 프로젝트는 특정 위험을 고려하여 분석됩니다. 위험은 가공된 원자재 및 판매 제품의 양, 즉 판매 시장의 가용성과 관련이 있습니다. 상업용 및 거래상의위험은 저장 시설을 포함하여 원자재 공급 및 가공 제품 배송을 위한 공장의 차량 가용성에 따라 결정됩니다. 경제적 위험은 프로젝트가 경제적 마진 증가에 미치는 영향을 기반으로 계산되었습니다. 재정적으로높은 위험은 일반적으로 프로젝트를 구현하는 데 필요한 자금의 양과 관련이 있습니다.
각 현대화 프로젝트에 대해 최종 구성을 선택하기 전에 자세한 타당성 조사가 필요합니다. 현대화 정련소증가하는 디젤 연료 수요를 충족시키는 데 도움이 될 것이며, 프로젝트 실행을 통해 고옥탄가 모터 가솔린 수요를 거의 완전히 충족할 뿐만 아니라 수요가 낮은 시나리오를 고려하여 과잉 연료유를 절반으로 줄일 것입니다. 이는 연료유를 에너지 생산용 천연가스로 대체하는 증가로 인해 가능합니다. 서유럽 국가로의 가공 원료인 연료유 수출이 증가하고, 에너지 생산용 천연가스 지원이 불가능한 지역으로의 수출이 증가했기 때문입니다.
1994~1995년 석유 생산량 감소에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 이는 석유 제품의 높은 가격으로 인해 더 이상 대중 소비자가 지불할 수 없는 완제품으로 정유소의 과잉 재고로 인해 발생했습니다. 가공된 원료의 양을 줄입니다. 석유 생산 협회를 특정 협회와 연결하는 형태의 주 규제 PZ이 경우 긍정적인 요소가 아니라 부정적인 요소가 되며 현재 석유산업의 상황과 부합하지 않고 누적된 문제를 해결하지 못한다. 백본 시스템에 과부하가 발생함 관로석유 생산 시 저장 용량이 충분하지 않아 기존 유정이 폐쇄되는 석유 운송. 그래서 중앙배급청에 따르면 "로스네프트"이 때문에 994년에 석유 및 가스 생산하루 총 생산성이 69.8천 톤에 달하는 11,000개의 우물이 폐쇄되었습니다.
석유 생산량 감소를 극복하는 것은 석유 단지의 가장 어려운 과제입니다. 기존 국내 기술과 생산 기반에만 초점을 맞추면 유휴 유정 재고가 표준 값으로 감소하고 생산량 시추량이 매년 증가하더라도 석유 생산량 감소는 1997년까지 계속됩니다. 국내외 대규모 투자를 유치하고 특히 소규모 및 개발을 위한 첨단 기술(수평 및 방사형 시추, 수압 파쇄 등)과 장비를 도입해야 합니다. 저소득매장. 이 경우 석유 생산량 감소는 1997~1998년에 극복될 수 있다.
개발 중 - 생산량 증가부터 할당량까지, 동의하다하층토 제한이 있는 경우,
생산 중 - 총량에서 원자재의 합리적인 소비까지 자원 절약.
하층토의 합리적 이용으로의 전환 및 자원 절약광물 검색부터 가공, 2차 폐기까지 전체 기술 체인을 따라 러시아의 국가 이익을 완전히 충족합니다. 위의 과제는 규제 대상 에너지 시장의 주체 간 경쟁 조건에서 해결될 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 우리나라에서는 석유 수출 분야에서 국가 독점에서 점진적으로 벗어나고 선진국에서 허용되는 민관 과점 관행에 대한 접근 방식이 있으며, 그 대상은 문명화된 규칙에 따라 행동합니다. 국가 전통과 특성을 고려하여 개발하고 채택했습니다. 1992년 이후 경제 개혁으로 인해 국가 관리 기구가 붕괴되었기 때문에 석유 과점의 형성이 항상 문명화된 방식으로 이루어진 것은 아닙니다.
120개 이상의 민간 기업 및 합작 투자 조직이 석유 및 석유 제품을 해외에 판매할 수 있는 권리를 받았습니다. 러시아 석유 판매자 간의 경쟁이 심화되었습니다. 덤핑 및 통제되지 않은 거래의 수는 지속적으로 증가하고 있습니다. 1992년 러시아 석유 가격은 거의 20% 하락했으며 수출량은 6,500만 톤이라는 사상 최저치를 기록했습니다.
전문무역회사는 물론, 많은 지방자치단체, 정부기관, 각종 공공기관의 수출관세 납부를 면제하는 관행이 널리 확산되었습니다. 일반적으로, 1992년 러시아 내무부 경제범죄국에 따르면, 수출된 석유의 67%가 수출 관세에서 면제되었으며, 이로 인해 약 20억 달러에 달하는 세수 예산이 손실되었습니다.
1993년에 특별 수출업체 연구소가 국내에서 운영되기 시작했습니다. 이 연구소는 가장 경험이 풍부한 무역 회사(무역업체)를 식별하고 석유 및 석유 제품에 대한 대외 무역 활동을 수행할 수 있는 독점권을 부여하는 작업을 포함합니다. 이를 통해 993년 석유 수출량을 8천만 톤으로 늘리고 가격을 약간 인상(세계 수준보다 10~13% 낮게 유지)했으며, 국내로의 외화 흐름을 통제하는 메커니즘을 마련할 수 있었습니다. 이 나라. 그러나 특수수출업체의 수는 여전히 과잉(50개사)이었다. 그들은 외국 기업들뿐만 아니라 서로 간에도 계속 경쟁했습니다. 수출관세 혜택을 제공하는 메커니즘도 유지됐지만 예산 손실액은 13억 달러로 줄었다.
1994년에는 특수수출업체의 수가 14개 기관으로 축소되었다. 석유 수출량은 9,100만 톤으로 증가했으며, 러시아 석유 가격은 세계 가격의 99%에 달했습니다. 이 분야의 업무 개선은 석유 산업의 민영화 및 구조 조정 과정을 통해 촉진되었습니다. 석유 탐사 및 생산에서 석유 판매에 이르기까지 전체 운영 주기를 수행할 수 있는 완전히 수직적으로 통합된 다수의 회사가 형성되었습니다. 석유 제품을 소비자에게 직접 전달합니다. 1994년 말, 러시아의 주요 제조업체 및 수출업체는 러시아 연방 대외경제관계부의 적극적인 참여로 연합 산업 협회를 창설했습니다. 석유 수출업자 (소넥),석유 부문의 모든 기업이 접근할 수 있습니다.
따라서 러시아 기업은 선진국의 주요 독점 기업과 함께 세계 시장에서 경쟁할 수 있었습니다. 1995년 초 정부 결정에 따라 특수수출업자 제도를 폐지하기 위한 여건이 마련됐다. 소넥전략물자 수출을 합리화하는 전 세계적인 관행을 시행했습니다. 예를 들어 수출 카르텔은 일본에 100개 이상, 독일에 30개, 미국에 20개 정도 있다.
러시아 국내 시장에 수직적으로 통합된 석유 회사의 존재는 이들 간의 효과적인 경쟁 발전을 위한 전제 조건을 마련하며 이는 소비자에게 긍정적인 결과를 가져옵니다. 그러나 지금까지 러시아 석유 제품 시장은 실제로 새로 형성된 석유 회사의 영향권으로 나누어져 있었기 때문에 이러한 전제 조건은 지역 수준에서 실현되지 않았습니다. 검사 대상 22명 중 스캡 1994년 러시아에서는 아스트라한 및 프스코프 지역, 크라스노다르 및 스타브로폴 지역 시장에서만 석유 제품(가솔린, 연료유, 디젤 연료) 공급이 두 석유 회사에 의해 수행되었으며, 다른 경우에는 일반적으로 한 석유 회사는 80위를 초과합니다.
직접 연결을 통한 공급과 단편적인 성격의 공급도 다른 회사에서 수행하지만 지역 시장 공급량에서 점유율이 너무 작아서 독점 업체와의 경쟁을 일으킬 수 없습니다. 예를 들어 오룔 지역에서는 회사의 절대적인 지배력을 가지고 "KZhOS"지역 시장(97%) 회사 "루코일"석유제품도 공급 아그로스나부.그러나 그들 사이의 계약은 일회성이며 물물 교환 방식으로 체결되었습니다.
1993년 초 3개의 수직 통합 석유 회사 설립 (빈크)석유제품 시장에 큰 영향을 미쳤다. 수직계열화된 각 기업의 석유 생산량은 다른 석유 생산 기업에 비해 백분율로 증가해 1994년 1월 총 석유 생산량의 56.4%에 달했지만, 1993년 상반기에는 이들 3개 기업이 전체 석유 생산량의 36%를 생산했습니다. 러시아. 일반적으로 주요 유형의 석유제품 생산량이 감소함에 따라 수직계열 석유회사는 특정 유형의 제품 생산량을 안정화하고 심지어 증가시키기도 했습니다.
이와 함께 수직계열 석유회사의 유가 상승률은 회사 내에 설립되지 않은 석유 생산 기업에 비해 평균적으로 낮습니다. 또한, 석유회사들은 정기적으로 석유제품 가격 동결을 발표합니다. 이를 통해 석유 회사는 자회사가 위치한 지역에서 석유 제품 시장을 개발할 수 있을 뿐만 아니라 석유제품 공급,또한 가장 매력적인 다른 지역(국경, 중부, 남부)으로 적극적으로 확장합니다. 1994년 새로운 석유 회사 설립이 중단되면서 기존 3개 석유 회사에 상당한 이점이 제공되었습니다. 북한판매 시장을 포착하고 그 시장에서의 입지를 강화합니다.
오늘날 석유 제품 소비자의 지불 능력이 완전히 감소하는 상황에서 지역 시장에서 석유 독점 활동의 경제적 결과는 분명히 부정적이지 않습니다. 더욱이 석유회사가 실질적으로 무상 대출(농업 부문이 악성 채무자에 속함) 조건으로 국가 필요에 따라 공급을 제공함으로써 해당 지역의 미지급 운영 문제를 해결합니다. 그러나 수요가 증가할 때 소비자의 지불능력 증가로 인해 가격 지시 및 기타 지배적 지위의 남용 가능성이 실현되지 않을 것이라는 보장은 없습니다. 경쟁 환경을 조성하고 독점금지 요구사항을 개발할 때 이 점을 고려해야 하며, 이 경우 특정 산업 특성을 고려해야 하며 그 중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.
기술 프로세스의 연속성과 소비자에게 전기 및 열 에너지, 원자재 및 연료 공급의 신뢰성에 대한 요구 사항 증가
전기 및 열 에너지, 석유 및 가스의 생산, 운송 및 소비 과정이 동시에 발생하는 기술적 통일성
생성된 통합 시스템에 대한 중앙 집중식 파견 제어의 필요성 에너지 기름과가스 공급, 연료 및 에너지 자원 사용의 효율성 향상 및 소비자에게 보다 안정적인 공급 보장
자연에너지 독점 기름-공급자 및 소비자와 관련된 가스 운송 시스템 및 이러한 시스템의 활동에 대한 주 규제의 필요성;
석유와 석유의 경제적 결과에 대한 의존도 가스 생산자광산 및 연료 생산의 지질 조건 변화로 인한 기업;
최종 제품의 생산을 보장하는 주요 산업 및 서비스 산업의 기업 및 부서의 엄격한 기술 상호 의존성.
현재 산업의 특수한 특성을 고려하여 경쟁 환경을 형성하기 위한 기반이 마련되고 있습니다. 연료 및 에너지 단지,이는 다음을 제공합니다:
연료 및 에너지 부문의 자연 독점 및 허용 독점 목록 작성
연료 및 에너지 단지의 기업 및 조직을 민영화하는 동안 독점 금지 조치의 이행을 보장합니다.
세계 시장에서 경쟁력이 있거나 경쟁력을 가질 기회가 있는 연료 및 에너지 단지의 기업 및 조직을 파악하고, 세계 시장에서 효과적으로 기능할 수 있는 조건을 조성합니다.
연료에너지 단지의 기업 및 단체 간 불공정 경쟁 방지에 대한 정부기관의 통제권 행사
연료 및 에너지 부문의 금융 및 산업 그룹 형성;
중소기업 발전을 위한 일련의 우선 조치를 연료 및 에너지 부문에서 이행하기 위한 실행 계획 개발
관리 기능의 한계를 위한 제안 개발
1. Freemantle M. 화학 활동 중. 2부로 구성 1부: Transl. 영어로부터 – M.: Mir, 1991. – 528 pp.,ill.
2. Freemantle M. 화학 활동 중. 2부로 구성 2부: Transl. 영어로부터 – M .: Mir, 1991. – 622 p., 아픈.
3. V.Yu. Alekperov 러시아의 수직 통합 석유 회사입니다. – M.: 1996.
케로젠(그리스어 "왁스"를 의미하는 케로스(keros)와 "형성"을 의미하는 유전자에서 유래)는 암석에 분산되어 유기 용매, 비산화성 무기산 및 염기에 불용성인 유기 물질입니다.
응축수는 현장에서는 기체이지만 표면으로 가져오면 액체로 응축되는 탄화수소 혼합물입니다.
지구의 모양에 관한 논쟁은 그 내용의 중요성을 감소시키지 않습니다. 가장 중요한 자원은 항상 지하수였습니다. 그들은 인체의 주요 요구 사항을 제공합니다. 그러나 인류 문명의 주요 에너지 공급원인 화석연료가 없다면 인간의 삶은 완전히 달라 보일 것입니다.
연료는 에너지의 원천이다
지구 깊은 곳에 숨겨진 모든 화석 중에서 연료는 가연성(또는 퇴적물) 유형에 속합니다.
염기가 탄화수소이므로 연소 반응의 효과 중 하나는 에너지 방출이며, 이는 인간 생활의 안락함을 향상시키는 데 쉽게 사용할 수 있습니다. 지난 10년 동안 지구에서 사용되는 모든 에너지의 약 90%가 화석 연료를 사용하여 생산되었습니다. 이 사실은 지구 내부의 풍부한 자원이 재생 불가능한 에너지원이고 시간이 지남에 따라 고갈된다는 점을 고려하면 우리에게 많은 생각을 하게 합니다.
연료 종류
주요 연료 |
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딱딱한 | 액체 | 텅빈 | 분산된 |
모든 화석 연료의 공급원은 석유, 석탄, 천연가스입니다.
연료로 잠시 사용
에너지 자원 생산의 원료는 석유, 석탄, 오일 셰일, 천연 가스, 가스 수화물 및 이탄입니다.
기름- 가연성(퇴적물) 화석과 관련된 액체. 탄화수소 및 기타 화학 원소로 구성됩니다. 액체의 색은 성분에 따라 연한 갈색, 진한 갈색, 검정색으로 다양합니다. 황록색 및 무색의 구성은 거의 발견되지 않습니다. 오일에 포함된 질소, 황, 산소 함유 원소의 존재 여부에 따라 오일의 색상과 냄새가 결정됩니다.
석탄- 라틴어 출신의 이름. Carbō는 탄소의 국제 명칭입니다. 이 조성물에는 역청 덩어리와 식물 잔해가 포함되어 있습니다. 이것은 외부 요인 (지질 학적 및 생물학적)의 영향으로 분해가 느린 대상이 된 유기 화합물입니다.
석탄과 같은 오일 셰일, 고체 가연성 화석 또는 caustobiolites 그룹을 대표합니다 (문자 그대로 "가연성 생명석"과 같은 그리스어 소리로 번역됨). 고온의 영향으로 건식 증류하는 동안 오일과 화학 성분이 유사한 수지가 형성됩니다. 셰일의 구성은 광물성 물질(석회석, 백운석, 석영, 황철석 등)이 지배적이지만 고품질 암석에서만 전체 구성의 50%에 달하는 유기 물질(케로겐)도 있습니다.
천연 가스- 유기 물질이 분해되는 동안 형성된 기체 물질. 지구의 창자에는 개별 축적, 유전의 가스 캡, 기름 또는 물의 일부 등 세 가지 유형의 가스 혼합물 축적이 있습니다. 최적의 기후 조건에서 물질은 기체 상태로만 존재합니다. 이는 결정(천연가스 수화물) 형태로 지구의 창자에서 발견될 수 있습니다.
가스 수화물- 특정 조건에서 물과 가스로 형성된 결정체. 그들은 다양한 구성의 화합물 그룹에 속합니다.
이탄- 연료, 단열재, 비료로 사용되는 느슨한 암석. 가스를 함유한 광물이며 많은 지역에서 연료로 사용됩니다.
기원
현대인이 지구의 창자에서 추출하는 모든 것은 재생 불가능한 천연 자원으로 간주됩니다. 그것이 출현하는 데는 수백만 년이 걸렸고 특별한 지질학적 조건이 필요했습니다. 중생대에는 많은 양의 화석연료가 형성되었다.
기름- 기원에 대한 생물 기원 이론에 따르면 퇴적암의 유기 물질로부터 형성이 수억 년 동안 지속되었습니다.
석탄- 부패하는 식물 물질이 분해되는 것보다 더 빨리 보충될 때 형성됩니다. 늪은 그러한 과정에 적합한 장소입니다. 고인 물은 산소 함량이 낮기 때문에 식물 덩어리 층이 박테리아에 의해 완전히 파괴되는 것을 방지합니다. 석탄은 부식질(나무, 잎, 줄기의 잔해에서 생성됨)과 부석석(주로 조류에서 생성됨)으로 구분됩니다.
석탄 형성 원료는 이탄이라고 할 수 있습니다. 퇴적층 아래에 담그면 압축으로 인해 물과 가스가 손실되고 석탄이 형성됩니다.
오일 셰일- 유기 성분은 가장 단순한 조류의 생화학적 변형을 통해 형성됩니다. 이는 탈로알지나이트(세포 구조가 손상되지 않은 조류 포함)와 콜로알지나이트(세포 구조가 손실된 조류)의 두 가지 유형으로 나뉩니다.
천연 가스- 화석의 생물학적 기원에 관한 동일한 이론에 따르면, 천연가스는 석유보다 더 높은 압력과 온도 판독값에서 형성되며, 이는 퇴적물의 더 깊은 발생으로 입증됩니다. 그것들은 동일한 천연 물질(살아있는 유기체의 잔해)로 형성됩니다.
가스 수화물- 외관상 특별한 열압력 조건이 필요한 구조물입니다. 따라서 주로 해저 퇴적물과 얼어 붙은 암석에 형성됩니다. 가스 생산 중에 파이프 벽에도 형성될 수 있으므로 화석은 수화물 형성보다 높은 온도로 가열됩니다.
이탄- 불완전하게 분해된 유기 식물 잔재로 인해 늪지 조건에서 형성됩니다. 토양 표면에 침전됩니다.
생산
석탄과 천연가스는 표면으로 올라오는 방식만 다른 것이 아닙니다. 가스 매장지는 다른 매장지보다 더 깊은 곳에 위치합니다(1~수 킬로미터 깊이). 이 물질은 저수지(천연가스를 함유한 층)의 기공에 위치합니다. 물질을 위로 올라가게 하는 힘은 지하 구조물과 수집 시스템의 압력 차이입니다. 추출은 우물을 사용하여 이루어지며, 우물은 전체 밭에 고르게 분포됩니다. 따라서 연료 추출은 현장 간 가스 흐름과 적시에 퇴적물에 물을 주는 것을 방지합니다.
석유와 가스 생산 기술에는 몇 가지 유사점이 있습니다. 석유 생산의 유형은 물질을 표면으로 올리는 방법으로 구별됩니다.
- 분수 (지하 및 액체 전달 시스템의 압력 차이를 기반으로 한 가스와 유사한 기술)
- 가스 리프트;
- 전기 원심 펌프를 사용하는 것;
- 전기 스크류 펌프 설치;
- 로드 펌프(때때로 접지 펌프에 연결됨).
추출 방법은 물질의 깊이에 따라 다릅니다. 석유를 표면으로 가져오는 데는 수많은 옵션이 있습니다.
석탄 매장지를 개발하는 방법은 토양에서 석탄이 발생하는 특성에 따라 달라집니다. 노천 채굴은 화석이 표면에서 100m 높이에서 발견될 때 수행됩니다. 종종 혼합 유형의 채굴이 수행됩니다. 먼저 노천 채굴을 한 다음 지하 채굴(페이스 마이닝 사용)을 사용합니다. 석탄 매장지는 소비자에게 중요한 기타 자원, 즉 귀금속, 메탄, 희귀 금속, 지하수 등이 풍부합니다.
셰일 광상은 채굴(비효율적인 것으로 간주됨) 또는 지하 암석을 가열하는 현장 채굴을 통해 개발됩니다. 기술의 복잡성으로 인해 매우 제한된 수량으로 생산이 이루어집니다.
이탄은 늪지의 배수를 통해 추출됩니다. 산소의 출현으로 호기성 미생물이 활성화되어 유기물을 분해하여 엄청난 속도로 이산화탄소를 방출합니다. 이탄은 가장 저렴한 연료 유형이며 추출은 특정 규칙에 따라 지속적으로 수행됩니다.
회수 가능한 준비금
사회 복지에 대한 평가 중 하나는 1인당 연료 소비량을 기준으로 합니다. 연료 소비량이 높을수록 사람들이 더 편안하게 생활할 수 있습니다. 이 사실은 인류가 연료 생산량을 늘려 가격에 영향을 미치도록 강요합니다. 오늘날 석유 가격은 "netback"과 같은 경제 용어에 의해 결정됩니다. 이 용어는 석유 제품(구매한 물질로 생산)의 가중 평균 비용과 기업에 원자재를 공급하는 가격을 의미합니다.
무역 거래소에서는 CIF 가격으로 석유를 판매합니다. 이는 문자 그대로 "비용, 보험 및 화물"을 의미합니다. 이를 통해 오늘날 거래 견적을 기준으로 한 석유 가격에는 원자재 가격과 운송 비용이 포함되어 있다는 결론을 내릴 수 있습니다.
소비율
증가하는 천연자원 소비율을 고려할 때, 장기간에 걸쳐 연료 가용성에 대한 명확한 평가를 제공하는 것은 어렵습니다. 현재의 역학관계를 고려할 때 2018년 석유 생산량은 30억 톤이 될 것이며, 이는 2030년까지 세계 매장량의 80%가 고갈될 것입니다. 블랙 골드의 공급은 55~50년 이내에 이루어질 것으로 예상됩니다. 천연가스는 현재 소비율로 60년 안에 고갈될 수 있습니다.
지구상에는 석유와 가스보다 석탄 매장량이 훨씬 더 많습니다. 그러나 지난 10년 동안 생산량이 증가했으며 속도가 느려지지 않으면 계획된 420년(기존 예측) 중에서 매장량은 200년에 고갈될 것입니다.
환경 적 영향
화석 연료의 적극적인 사용은 대기 중으로의 이산화탄소(CO2) 배출을 증가시키며, 이는 국제 환경 단체에 의해 지구의 기후에 해로운 영향을 미치는 것으로 확인되었습니다. CO2 배출량을 줄이지 않으면 환경 재앙은 불가피하며, 그 시작은 동시대인들도 볼 수 있습니다. 예비 추산에 따르면, 지구상의 상황을 안정시키기 위해서는 모든 화석 연료 매장량의 60%에서 80%를 그대로 유지해야 합니다. 그러나 이것이 화석연료 사용의 유일한 부작용은 아닙니다. 정제소에서의 추출, 운송, 가공 자체는 훨씬 더 많은 독성 물질로 인해 환경 오염에 기여합니다. 예를 들어 멕시코 만에서 발생한 사고로 인해 걸프 스트림이 중단되었습니다.
제한 사항 및 대안
화석 연료 채굴은 천연자원 고갈이 주된 한계인 기업에게 수익성 있는 사업입니다. 사람들은 일반적으로 지구의 창자에서 인간 활동에 의해 형성된 공극이 표면의 담수가 사라지고 더 깊은 층으로 빠져 나가는 데 기여한다는 사실을 언급하는 것을 잊어 버립니다. 지구상에서 식수가 사라지는 것은 화석 연료 추출의 어떤 이점으로도 정당화될 수 없습니다. 그리고 인류가 지구에 머무르는 것을 합리화하지 않으면 이런 일이 일어날 것입니다.
5년 전, 차세대 엔진(무연료)을 장착한 오토바이와 자동차가 중국에 등장했습니다. 그러나 그것들은 (특정 집단의 사람들을 위해) 엄격히 제한된 수량으로 출시되었고 기술은 기밀이 되었습니다. 이것은 단지 인간 탐욕의 근시안성을 말해줄 뿐입니다. 왜냐하면 석유와 가스로 “돈을 벌” 수 있다면 누구도 석유 재벌들이 그 일을 하는 것을 막지 못할 것이기 때문입니다.
결론
잘 알려진 대체(재생 가능) 에너지원과 함께 저렴하지만 분류된 기술이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 그것들의 사용은 필연적으로 개인의 삶에 들어가야 합니다. 그렇지 않으면 미래는 "사업가"가 상상하는 것만큼 길고 구름이 없는 것이 아닐 것입니다.
탄소와 수소 원자로만 이루어진 화합물.
탄화수소는 고리형(탄소고리형 화합물)과 비고리형으로 구분됩니다.
고리형(탄소고리형)은 탄소 원자로만 구성된 하나 이상의 고리를 포함하는 화합물입니다(헤테로원자를 포함하는 헤테로고리형 화합물(질소, 황, 산소 등)과 대조). 탄소고리 화합물은 방향족 화합물과 비방향족(지환족) 화합물로 구분됩니다.
비환식 탄화수소에는 탄소 골격 분자가 열린 사슬인 유기 화합물이 포함됩니다.
이러한 사슬은 단일 결합(알칸)으로 형성될 수 있고, 하나의 이중 결합(알켄), 두 개 이상의 이중 결합(디엔 또는 폴리엔) 또는 하나의 삼중 결합(알킨)을 포함할 수 있습니다.
아시다시피 탄소 사슬은 대부분의 유기물의 일부입니다. 따라서 탄화수소에 대한 연구는 특히 중요합니다. 왜냐하면 이들 화합물은 다른 종류의 유기 화합물의 구조적 기초이기 때문입니다.
또한 탄화수소, 특히 알칸은 유기 화합물의 주요 천연 공급원이며 가장 중요한 산업 및 실험실 합성의 기초입니다(도식 1).
여러분은 이미 탄화수소가 화학 산업에서 가장 중요한 원료 유형이라는 것을 알고 계십니다. 결과적으로 탄화수소는 자연계에 매우 널리 퍼져 있으며 석유, 관련 석유, 천연가스, 석탄 등 다양한 천연 자원에서 분리할 수 있습니다. 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
기름- 분자 내에 5~50개의 탄소 원자를 포함하는 선형 및 분지형 구조의 주로 알칸인 탄화수소와 기타 유기 물질의 천연 복합 혼합물입니다. 그 구성은 추출 장소(예금)에 따라 크게 달라지며 알칸 외에도 사이클로알칸과 방향족 탄화수소가 포함될 수 있습니다.
오일의 기체 및 고체 성분은 액체 성분에 용해되어 응집 상태를 결정합니다. 오일은 물에 녹지 않는 특유의 냄새가 있는 어두운(갈색에서 검은색) 색상의 유성 액체입니다. 밀도는 물보다 낮기 때문에 기름이 들어가면 표면으로 퍼져 산소와 기타 공기 가스가 물에 용해되는 것을 방지합니다. 석유가 자연수역에 유입되면 미생물과 동물의 죽음을 초래하고 환경재난은 물론 심지어 재앙까지 초래한다는 것은 명백합니다. 오일 성분을 음식으로 사용하여 이를 생명 활동의 무해한 산물로 전환할 수 있는 박테리아가 있습니다. 이러한 박테리아 배양물을 사용하는 것이 생산, 운송 및 정제 과정에서 석유로 인한 환경 오염을 방지하는 가장 환경적으로 안전하고 유망한 방법임이 분명합니다.
자연에서는 아래에서 설명할 석유와 관련 석유가스가 지구 내부의 빈 공간을 채우고 있습니다. 다양한 물질이 혼합되어 있기 때문에 기름은 끓는점이 일정하지 않습니다. 각 구성 요소는 혼합물에서 개별적인 물리적 특성을 유지하므로 오일을 해당 구성 요소로 분리할 수 있다는 것이 분명합니다. 이를 위해 기계적 불순물과 황 함유 화합물로부터 정제하고 소위 분별 증류 또는 정류 과정을 거칩니다.
분별 증류는 끓는점이 다른 성분의 혼합물을 분리하는 물리적 방법입니다.
증류는 오일에 포함된 액체 물질의 응축 및 증발 주기가 반복되는 증류탑과 같은 특수 시설에서 수행됩니다(그림 9). 
물질 혼합물이 끓을 때 형성되는 증기는 끓는점이 낮은(즉, 온도가 낮은) 성분으로 농축됩니다. 이러한 증기를 수집하고 응축한 후(끓는점 이하로 냉각) 다시 끓입니다. 이 경우 저비점 물질이 더욱 풍부한 증기가 형성됩니다. 이러한 과정을 여러 번 반복하면 혼합물에 포함된 물질을 거의 완벽하게 분리할 수 있습니다.
증류탑은 관상로에서 320~350°C의 온도로 가열된 오일을 수용합니다. 증류탑에는 구멍이 있는 수평 칸막이(소위 트레이라고 함)가 있어 오일 분획의 응축이 발생합니다. 끓는점이 낮은 부분은 높은 부분에 축적되고, 끓는 부분은 낮은 부분에 축적됩니다.
정류 과정에서 오일은 다음과 같은 부분으로 나뉩니다.
정류 가스는 주로 프로판과 부탄과 같은 저분자량 탄화수소의 혼합물이며 끓는점은 최대 40°C입니다.
가솔린 분율 (가솔린) - C 5 H 12 ~ C 11 H 24 (끓는점 40-200 ° C)의 탄화수소; 이 분획을 더 정밀하게 분리하면 가솔린(석유 에테르, 40~70°C)과 가솔린(70~120°C)이 얻어집니다.
나프타 분획 - C8H18 ~ C14H30 조성의 탄화수소(끓는점 150-250°C);
등유 분획 - C12H26 ~ C18H38 구성의 탄화수소 (끓는점 180-300 ° C);
디젤 연료 - C13H28 ~ C19H36 구성의 탄화수소(끓는점 200-350°C).
오일 증류의 나머지 부분은 연료유입니다.- 탄소수 18~50의 탄화수소를 함유하고 있습니다. 연료유에서 감압 증류하여 디젤유(C18H28-C25H52), 윤활유(C28H58-C38H78), 바셀린 및 파라핀을 얻습니다. 저융점 혼합물 고체 탄화수소의. 연료유 증류의 고형 잔류물인 타르와 그 가공 제품인 역청 및 아스팔트는 도로 표면 제조에 사용됩니다.
오일 정류의 결과로 얻은 제품은 여러 가지 복잡한 공정을 포함하는 화학적 처리를 거칩니다. 그 중 하나가 석유제품의 분해이다. 여러분은 이미 연료유가 감압 하에서 여러 성분으로 분리된다는 사실을 알고 계십니다. 이는 대기압에서 그 구성 요소가 끓는점에 도달하기 전에 분해되기 시작한다는 사실로 설명됩니다. 이것이 바로 크래킹의 기초입니다.
열분해 - 석유 제품의 열분해로 인해 분자 내 탄소 원자 수가 적은 탄화수소가 형성됩니다.
균열에는 열분해, 접촉균열, 고압균열, 환원균열 등 여러 가지 유형이 있습니다.
열분해는 고온(470-550°C)의 영향으로 긴 탄소 사슬을 가진 탄화수소 분자를 더 짧은 분자로 분할하는 것을 포함합니다. 이 분열 동안 알켄과 함께 알켄이 형성됩니다.
일반적으로 이 반응은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
C n H 2n+2 -> C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k
알칸 알칸 알켄
긴 사슬로
생성된 탄화수소는 다시 분해되어 분자 내 탄소 원자 사슬이 더 짧은 알칸과 알켄을 형성할 수 있습니다. 
기존의 열분해에서는 저분자량 기체 탄화수소가 많이 생성되는데, 이는 알코올, 카르복실산, 고분자량 화합물(예: 폴리에틸렌) 생산의 원료로 사용될 수 있습니다.
촉매분해 RA1203" T8Iu2- 조성의 천연 알루미노규산염을 사용하는 촉매의 존재 하에서 발생합니다.
촉매를 사용하여 분해하면 분자 내에 탄소 원자의 분지형 또는 폐쇄형 사슬을 갖는 탄화수소가 형성됩니다. 모터 연료에 있는 이 구조의 탄화수소 함량은 품질, 주로 휘발유의 옥탄가인 폭발에 대한 저항성을 크게 향상시킵니다.
석유제품의 분해는 고온에서 일어나기 때문에 탄소 침전물(그을음)이 자주 형성되어 촉매 표면을 오염시켜 촉매의 활성을 급격히 감소시킵니다.
탄소 침전물로부터 촉매 표면을 청소하는 것(재생)은 촉매 분해의 실제 구현을 위한 주요 조건입니다. 촉매를 재생하는 가장 간단하고 저렴한 방법은 촉매를 로스팅하는 것인데, 이 과정에서 탄소 침전물이 대기 산소로 산화됩니다. 기체 산화 생성물(주로 이산화탄소와 이산화황)이 촉매 표면에서 제거됩니다.
접촉 분해는 고체(촉매)와 기체(탄화수소 증기) 물질이 참여하는 이질적인 과정입니다. 촉매 재생(고체 그을음과 대기 산소의 상호작용)도 불균일한 과정임이 분명합니다.
이질적인 반응(기체-고체)는 고체의 표면적이 증가할수록 더 빨리 흐릅니다. 따라서 촉매는 분쇄되고, 탄화수소의 재생 및 분해는 황산 생산에서 친숙한 "유동층"에서 수행됩니다.
경유와 같은 분해 공급원료는 원뿔형 반응기로 들어갑니다. 반응기 하부의 직경이 작기 때문에 원료 증기의 유량이 매우 높습니다. 고속으로 이동하는 가스는 촉매 입자를 포착하여 반응기 상부로 운반하며, 직경이 증가하여 유량이 감소합니다. 중력의 영향으로 촉매 입자는 반응기의 더 낮은 좁은 부분으로 떨어지고 그곳에서 다시 위쪽으로 운반됩니다. 따라서 촉매의 각 입자는 일정한 운동을 하며 기체 시약에 의해 모든 면에서 세척됩니다. 
일부 촉매 입자는 반응기 외부의 더 넓은 부분으로 들어가 가스 흐름에 대한 저항을 받지 않고 하부로 떨어지며, 그곳에서 가스 흐름에 의해 흡수되어 재생기로 운반됩니다. 여기서 "유동층" 모드에서는 촉매가 연소되어 반응기로 되돌아갑니다.
따라서 촉매는 반응기와 재생기 사이를 순환하고 분해 및 로스팅의 가스 생성물이 제거됩니다.
분해 촉매를 사용하면 반응 속도를 약간 높이고 온도를 낮추며 분해 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
생성된 휘발유 유분의 탄화수소는 주로 선형 구조를 가지므로 생성된 휘발유의 폭발 저항이 낮습니다.
나중에 "노크 저항"의 개념을 고려할 것입니다. 지금은 분지형 구조의 분자를 가진 탄화수소가 폭발 저항이 훨씬 더 크다는 점만 참고하겠습니다. 시스템에 이성질체화 촉매를 첨가함으로써 분해 동안 형성된 혼합물에서 이성질체 분지형 탄화수소의 비율을 증가시키는 것이 가능합니다.
유전에는 일반적으로 지각의 석유 위에 수집되고 위에 있는 암석의 압력에 의해 부분적으로 용해되는 소위 관련 석유 가스가 많이 축적되어 있습니다. 석유와 마찬가지로 수반석유가스는 귀중한 천연 탄화수소 공급원입니다. 그것은 주로 분자에 1에서 6개의 탄소 원자를 포함하는 알칸을 포함합니다. 수반되는 석유가스의 조성이 석유보다 훨씬 열악하다는 것은 명백합니다. 그러나 그럼에도 불구하고 연료 및 화학 산업의 원료로 널리 사용됩니다. 불과 수십 년 전만 해도 대부분의 유전에서는 석유에 대한 쓸모없는 보충물로 관련 석유가스가 연소되었습니다. 예를 들어, 현재 러시아에서 가장 풍부한 석유 매장지인 수르구트에서는 수반석유가스를 연료로 사용하여 세계에서 가장 저렴한 전기를 생산하고 있습니다.
이미 언급한 바와 같이, 수반석유가스는 천연가스에 비해 다양한 탄화수소의 구성이 더 풍부합니다. 이를 분수로 나누면 다음과 같은 결과를 얻습니다.
가스 가솔린은 주로 렌탄과 헥산으로 구성된 휘발성이 높은 혼합물입니다.
이름에서 알 수 있듯이 프로판과 부탄으로 구성되며 압력이 증가하면 쉽게 액체 상태로 변하는 프로판-부탄 혼합물.
건조 가스는 주로 메탄과 에탄을 함유한 혼합물입니다.
휘발유는 분자량이 작은 휘발성 성분의 혼합물이므로 저온에서도 잘 증발합니다. 이를 통해 가스 가솔린을 극북 지역의 내연 기관용 연료와 자동차 연료의 첨가제로 사용할 수 있어 겨울철에 엔진 시동을 더 쉽게 걸 수 있습니다.
액화 가스 형태의 프로판-부탄 혼합물은 가정용 연료(다차의 친숙한 가스 실린더)와 라이터 충전용으로 사용됩니다. 도로 운송을 액화 가스로 점진적으로 전환하는 것은 글로벌 연료 위기를 극복하고 환경 문제를 해결하는 주요 방법 중 하나입니다.
천연 가스와 조성이 가까운 건조 가스도 연료로 널리 사용됩니다.
그러나 수반석유가스 및 그 구성요소를 연료로 사용하는 것은 이를 사용하는 가장 유망한 방법과는 거리가 멀습니다.
수반석유가스의 성분을 화학제품 생산의 원료로 사용하는 것이 훨씬 더 효율적입니다. 수반되는 석유 가스를 구성하는 알칸으로부터 수소, 아세틸렌, 불포화 및 방향족 탄화수소와 그 유도체가 얻어집니다.
기체 탄화수소는 지각의 석유를 동반할 수 있을 뿐만 아니라 천연가스 퇴적물인 독립적인 축적물을 형성할 수도 있습니다.
천연 가스
- 저분자량의 기체 포화 탄화수소의 혼합물. 천연가스의 주성분은 메탄이며, 그 비율은 분야에 따라 부피 기준으로 75~99%입니다. 천연가스에는 메탄 외에도 에탄, 프로판, 부탄, 이소부탄, 질소, 이산화탄소 등이 포함됩니다.
수반석유와 마찬가지로 천연가스는 연료와 다양한 유기 및 무기 물질 생산을 위한 원료로 사용됩니다. 천연가스의 주성분인 메탄에서 수소, 아세틸렌, 메틸알코올, 포름알데히드, 포름산 등 많은 유기물질이 얻어진다는 사실은 이미 알고 계실 겁니다. 천연가스는 발전소, 주거용 및 산업용 건물의 온수용 보일러 시스템, 용광로 및 노천 산업에서 연료로 사용됩니다. 성냥을 켜고 도시 주택의 주방 가스렌지에 가스를 켜면 천연가스를 구성하는 알칸 산화의 연쇄 반응이 "촉발"됩니다. 석유, 천연 및 관련 석유 가스 외에도 석탄은 천연 탄화수소 공급원입니다. 0n은 지구의 창자에 두꺼운 층을 형성하며, 입증된 매장량은 석유 매장량을 훨씬 초과합니다. 석탄은 석유와 마찬가지로 다양한 유기물질을 다량 함유하고 있습니다. 유기 물질 외에도 물, 암모니아, 황화수소, 물론 탄소 자체-석탄과 같은 무기 물질도 포함되어 있습니다. 석탄을 처리하는 주요 방법 중 하나는 코킹(공기 접근 없이 소성)입니다. 약 1000°C의 온도에서 수행되는 코크스화의 결과로 다음이 형성됩니다.
수소, 메탄, 이산화탄소 및 이산화탄소, 암모니아, 질소 및 기타 가스의 혼합물을 포함하는 코크스 오븐 가스;
벤젠 및 그 동족체, 페놀 및 방향족 알코올, 나프탈렌 및 다양한 헤테로고리 화합물을 포함하여 수백 배의 개인 유기 물질을 함유한 콜타르;
이름에서 알 수 있듯이 용해된 암모니아와 페놀, 황화수소 및 기타 물질을 함유한 수프라신 또는 암모니아수;
코크스는 거의 순수한 탄소인 코킹의 고체 잔류물입니다.
콜라가 사용된다철과 강철 생산, 암모니아 생산 - 질소 및 복합 비료 생산, 유기 코크스 제품의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.
따라서 관련 석유 및 천연가스, 석탄은 가장 귀중한 탄화수소 공급원일 뿐만 아니라 대체할 수 없는 천연자원의 독특한 창고의 일부이기도 하며, 신중하고 합리적인 사용은 인류 사회의 진보적인 발전을 위한 필수 조건입니다.
1. 탄화수소의 주요 천연 공급원을 나열하십시오. 각각에는 어떤 유기 물질이 포함되어 있습니까? 그들의 작곡에는 어떤 공통점이 있나요?
2. 기름의 물리적 특성을 설명하십시오. 왜 일정한 끓는점을 갖지 않습니까?
3. 언론 보도를 요약하여, 기름 누출로 인한 환경 재앙과 그 결과를 극복하는 방법을 설명합니다.
4. 교정이란 무엇입니까? 이 프로세스는 무엇을 기반으로 합니까? 오일 정류의 결과로 얻은 분수의 이름을 지정하십시오. 그들은 어떻게 다른가요?
5. 크래킹이란 무엇입니까? 석유 제품의 분해에 해당하는 세 가지 반응에 대한 방정식을 제시하십시오.
6. 어떤 유형의 균열을 알고 있습니까? 이러한 프로세스의 공통점은 무엇입니까? 그들은 어떻게 다른가요? 다양한 유형의 크래킹 제품 간의 근본적인 차이점은 무엇입니까?
7. 수반석유가스에 이런 이름이 붙은 이유는 무엇입니까? 주요 구성 요소와 용도는 무엇입니까?
8. 천연가스는 수반석유가스와 어떻게 다릅니까? 그들의 작곡에는 어떤 공통점이 있나요? 귀하에게 알려진 수반석유가스의 모든 성분에 대한 연소 반응 방정식을 제시하십시오.
9. 천연가스로부터 벤젠을 얻는 데 사용할 수 있는 반응식을 제시하십시오. 이러한 반응의 조건을 지정하십시오.
10. 코킹이란 무엇입니까? 제품과 구성은 무엇입니까? 당신에게 알려진 원료탄 생성물의 특징적인 반응 방정식을 제시하십시오.
11. 석유, 석탄 및 관련 석유가스를 연소하는 것이 이를 사용하는 가장 합리적인 방법과는 거리가 먼 이유를 설명하십시오.
천연 탄화수소 공급원과 그 가공
1. 천연가스 산업적 처리의 주요 방향
A) 연료, 에너지원
B) 파라핀 얻기
B) 중합체를 얻는다
D) 용매를 얻는다.
2.1차 정유에는 어떤 화학적 방법이 사용됩니까?
가) 불타다
나) 분해
B) 분별 증류
D) 균열.
3.콜타르에서 어떤 탄화수소가 나오나요?
가) 극단적이다
나) 방향족
나) 무제한
D) 사이클로파라핀.
4. 석탄 처리를 건식 증류라고 부르는 이유는 무엇입니까?
A) 공기 접근 없이 수행됨
B) 물에 접근하지 않고
B) 건조 제품
D) 건증기로 증류한다.
5.천연가스의 주성분은
가) 에탄
나) 부탄
나) 벤젠
D) 메탄.
6. 천연가스 처리의 주요 유형:
가) 합성가스의 생산
B) 연료로서
B) 아세틸렌 생산
D) 휘발유를 얻는다
7. 경제적으로 수익성 있고 환경친화적인 연료는..
가) 석탄
나) 천연가스
나) 이탄
라) 기름
8. 오일 증류는 다음을 기반으로 합니다.
A) 구성 성분의 서로 다른 끓는점에서
B) 구성 성분의 밀도 차이
B) 구성 성분의 다양한 용해도
D) 물에 대한 용해도가 다를 때
9. 정유 및 정제 과정에서 파이프가 부식되는 원인은 무엇입니까?
A) 기름에 모래가 존재함
나) 점토
나) 황
라) 질소
10. 저분자량 탄화수소를 생산하기 위한 석유 제품 가공을 다음과 같이 부릅니다.
가) 열분해
나) 균열
나) 분해
D) 수소화
11. 촉매 분해를 통해 탄화수소를 얻을 수 있습니다.
A) 정상(분지되지 않은 구조)
B) 분지
나) 방향족
라) 무제한
12. 연료 노킹 방지제로는 다음과 같은 것이 사용됩니다.
가) 염화알루미늄
B) 테트라에틸납
나) 염화납
D) 아세트산칼슘
13. 천연가스사용되지 않음 어떻게:
A) 카본블랙 생산 원료
B) 유기 합성 원료
B) 광합성 시약
D) 가정용 연료
14. 화학적 관점에서 가스화는...
A) 소비자에게 국내 가스 공급
B) 가스 파이프 놓기
B) 화석 석탄을 가스로 전환
D) 재료의 가스 처리
15. 해당 없음 오일 증류 분획에
가) 등유
나) 연료유
나) 수지
D) 경유
16. 자동차 연료와는 전혀 관련이 없는 이름은...
가) 휘발유
나) 등유
B) 에틴
D) 경유
17. 옥탄이 분해되면 분자 내 탄소 원자 수가 다음과 같은 알칸이 형성됩니다.
가) 8
나) 6
4시에
라) 2
18. 부탄을 분해하면 올레핀이 생성된다 -
가) 옥텐
나) 부텐
나) 프로펜
D) 에텐
19. 석유제품의 분해는
A) 오일 탄화수소를 분획으로 분리
B) 포화 오일 탄화수소를 방향족 탄화수소로 전환
B) 석유 제품의 열 분해 또는 촉매 분해로 인해 분자 내 탄소 원자 수가 적은 탄화수소가 형성됩니다.
D) 오일의 방향족 탄화수소를 포화 탄화수소로 전환
20. 포화 탄화수소의 주요 천연 공급원은 다음과 같습니다.
ㅏ)늪 가스 및 석탄;
비)석유 및 천연가스;
안에)아스팔트와 휘발유;
D) 콜라와 폴리에틸렌.
21. 수반석유가스에는 어떤 탄화수소가 포함되어 있습니까?A) 메탄, 에탄, 프로판, 부탄
B) 프로판, 부탄
나) 에탄, 프로판
라) 메탄, 에탄
22. 석탄 열분해 생성물은 무엇입니까?
A) 코크스, 코크스 오븐 가스
B) 콜라, 스톤타르
C) 코크스, 코크스 오븐 가스, 콜타르, 암모니아 및 황화수소 용액
D) 코크스, 코크스 오븐 가스, 콜타르
23. 정유의 물리적 방법을 표시한다.
가) 개혁
B) 분별 증류
B) 촉매 분해
D) 열 균열
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9 – 12점 – “3”
13 – 16점 - “4”
17 – 23점 – “5”
수업 중에 "탄화수소의 천연 공급원"이라는 주제를 공부할 수 있습니다. 기름 정제". 현재 인류가 소비하는 모든 에너지의 90% 이상이 화석 천연 유기화합물에서 얻어집니다. 천연자원(천연가스, 석유, 석탄)과 석유 추출 후 석유에 어떤 일이 일어나는지 배우게 됩니다.
주제: 포화 탄화수소
교훈: 천연 탄화수소 공급원
현대 문명이 소비하는 에너지의 약 90%는 천연 화석 연료(천연가스, 석유, 석탄)를 태워서 생성됩니다.
러시아는 천연 화석 연료 매장량이 풍부한 국가입니다. 서부 시베리아와 우랄 지역에는 석유와 천연가스가 많이 매장되어 있습니다. 석탄은 쿠즈네츠크, 남부 야쿠츠크 분지 및 기타 지역에서 채굴됩니다.
천연 가스부피 기준으로 평균 95%의 메탄으로 구성되어 있습니다.
메탄 외에도 다양한 분야의 천연 가스에는 질소, 이산화탄소, 헬륨, 황화수소뿐만 아니라 기타 경질 알칸(에탄, 프로판, 부탄)이 포함되어 있습니다.
천연가스는 고압의 지하 매장지에서 추출됩니다. 메탄 및 기타 탄화수소는 공기에 접근하지 않고 분해되는 동안 식물 및 동물 기원의 유기 물질로부터 형성됩니다. 메탄은 미생물 활동의 결과로 지속적으로 생성됩니다.
메탄은 태양계 행성과 그 위성에서 발견되었습니다.
순수한 메탄은 냄새가 없습니다. 그러나 일상생활에서 사용되는 가스에는 특유의 불쾌한 냄새가 있습니다. 이것이 바로 메르캅탄이라는 특수 첨가제의 냄새입니다. 메르캅탄 냄새로 국내 가스 누출을 적시에 감지할 수 있습니다. 메탄과 공기의 혼합물은 폭발성이 있습니다다양한 비율(부피 기준 가스 5~15%). 따라서 방에서 가스 냄새가 나면 불을 피울 뿐만 아니라 전기 스위치도 사용하지 말아야 합니다. 약간의 스파크에도 폭발이 발생할 수 있습니다.
쌀. 1. 다양한 분야의 석유
기름- 기름과 비슷한 걸쭉한 액체. 색상은 밝은 노란색에서 갈색, 검정색까지 다양합니다.
쌀. 2. 유전
다양한 분야의 석유는 구성이 크게 다릅니다. 쌀. 1. 오일의 주요 부분은 5개 이상의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소입니다. 기본적으로 이러한 탄화수소는 제한적인 것으로 분류됩니다. 알칸. 쌀. 2.
오일에는 황, 산소, 질소를 포함하는 유기 화합물도 포함되어 있으며 오일에는 물과 무기 불순물이 포함되어 있습니다.
생산 과정에서 배출되는 가스는 오일에 용해됩니다. 관련 석유 가스. 이들은 질소, 이산화탄소 및 황화수소가 혼합된 메탄, 에탄, 프로판, 부탄입니다.
석탄는 기름과 마찬가지로 복잡한 혼합물입니다. 탄소의 비율은 80-90%를 차지합니다. 나머지는 수소, 산소, 황, 질소 및 기타 원소입니다. 갈탄에서탄소와 유기물의 비율은 돌보다 낮습니다. 유기물이 훨씬 적습니다. 셰일 오일.
산업계에서는 석탄이 공기에 접근하지 않고도 900-1100°C로 가열됩니다. 이 과정을 코킹. 그 결과 야금, 코크스 오븐 가스 및 콜타르에 필요한 탄소 함량이 높은 코크스가 탄생했습니다. 가스와 타르에서는 많은 유기 물질이 배출됩니다. 쌀. 삼.
쌀. 3. 코크스로 건설
천연가스와 석유는 화학 산업의 가장 중요한 원료 공급원입니다. 추출된 오일, 즉 '원유'는 연료로도 사용하기 어렵습니다. 따라서 원유는 구성 물질의 끓는점 차이를 사용하여 분수(영어 "분수"- "부분")로 나뉩니다.
구성 탄화수소의 서로 다른 끓는점을 기준으로 오일을 분리하는 방법을 증류 또는 증류라고 합니다. 쌀. 4.
쌀. 4. 석유제품
대략 50~180℃에서 증류되는 분획을 다음과 같이 부릅니다. 가솔린.
둥유 180-300 0 C의 온도에서 끓습니다.
휘발성 물질이 전혀 포함되지 않은 걸쭉하고 검은색의 잔류물을 이라고 합니다. 연료 유.
석유 에테르(40-70 0 C 및 70-100 0 C), 백유(149-204 ° C) 및 경유(200-500 0 C)와 같이 더 좁은 범위에서 끓는 다수의 중간 분획도 있습니다. . 그들은 용매로 사용됩니다. 연료유를 감압 증류하면 윤활유와 파라핀을 생산할 수 있습니다. 연료유 증류로 인한 고체 잔류물 - 아스팔트. 도로 표면 생산에 사용됩니다.
수반 석유가스 처리는 별도의 산업이며 수많은 귀중한 제품을 생산합니다.
수업 요약
수업 중에 "탄화수소의 천연 공급원"이라는 주제를 공부했습니다. 기름 정제". 현재 인류가 소비하는 모든 에너지의 90% 이상이 화석 천연 유기화합물에서 얻어집니다. 천연자원(천연가스, 석유, 석탄)과 석유 추출 후 석유에 어떤 일이 일어나는지 배웠습니다.
서지
1. 루지티스 G.E. 화학. 일반화학의 기초. 10학년: 일반 교육 기관용 교과서: 기초 수준 / G. E. Rudzitis, F.G. 펠드먼. - 14판. - M .: 교육, 2012.
2. 화학. 10학년. 프로필 수준: 학술. 일반 교육용 기관/V.V. 에레민, N.E. 쿠즈멘코, V.V. Lunin 등 - M.: Bustard, 2008. - 463p.
3. 화학. 11학년. 프로필 수준: 학술. 일반 교육용 기관/V.V. 에레민, N.E. 쿠즈멘코, V.V. Lunin 등 - M.: Bustard, 2010. - 462p.
4. 콤첸코 G.P., 콤첸코 I.G. 대학 진학을 위한 화학 문제집입니다. - 4판. - M.: RIA "New Wave": 출판사 Umerenkov, 2012. - 278 p.
숙제
1. No. 3, 6 (p. 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. 화학: 유기화학. 10학년: 일반 교육 기관용 교과서: 기초 수준 / G. E. Rudzitis, F.G. 펠드먼. - 14판. - M .: 교육, 2012.
2. 수반석유가스는 천연가스와 어떻게 다릅니까?
3. 오일은 어떻게 증류되나요?
