Центральная тема: Природные источники углеводородов

• Природный газ

  • Состав: Смесь газов с преобладанием метана (CH₄) (70-98%), этан, пропан, бутан, азот, CO₂, сероводород, инертные газы.

  • Происхождение: Органическое, из остатков древних организмов.

  • Добыча: Бурение скважин.

  • Транспортировка: Магистральные газопроводы, СПГ (сжиженный природный газ).

  • Применение: Топливо (промышленность, электроэнергетика, ЖКХ), сырье в химической промышленности (удобрения, пластмассы).

• Каменный уголь

  • Состав: Углерод (до 98%), летучие вещества, влага, минеральные примесы (зола).

  • Происхождение: Из древних растительных остатков (метаморфизм торфа).

  • Стадии метаморфизма (по возрастанию): Торф → бурый уголь → каменный уголь → антрацит.

  • Способы добычи:

    • Открытый (карьеры) – при неглубоком залегании.

    • Закрытый (шахты) – при глубоком залегании.

  • Переработка:

    • Коксование (сухая перегонка): Нагрев без воздуха → кокс (металлургия), каменноугольная смола, аммиачная вода, коксовый газ.

    • Газификация: Получение синтез-газа (CO + H₂).

    • Гидрирование: Получение жидкого топлива.

  • Применение: Топливо (энергетика, металлургия), сырье для химической промышленности (удобрения, красители, лекарства).

• Нефть

  • Состав: Сложная смесь жидких углеводородов (алканы, циклоалканы, арены) с примесями (сера, азот, кислород, металлы).

  • Происхождение: Органическое, "нефтяное окно" (геологические условия).

  • Месторождения: Залегает в коллекторах (пористые породы) под покрышкой (непроницаемые породы).

  • Добыча: Фонтанный, насосный, вторичные и третичные методы (закачка воды/пара, ГРП).

  • Транспортировка: Трубопроводы, танкеры, железнодорожные цистерны.

  • Переработка:

    • Физическая: Фракционная перегонка (ректификация) → бензин, керосин, дизельное топливо, мазут.

    • Химическая (крекинг): Термический, каталитический (увеличение выхода бензина).

    • Риформинг: Повышение качества бензина (октанового числа).

  • Применение: Топливо, сырье для нефтехимии (пластмассы, волокна, резина).

  • Характеристики:

    • Плотность (легкая/тяжелая).

    • Содержание серы (малосернистая/сернистая).

• Горючие сланцы и природные битумы

  • Горючие сланцы:

    • Что это: Осадочная порода, содержащая кероген (органическое вещество).

    • Переработка: Пиролиз (сланцевая перегонка) → сланцевая смола и газ.

    • Применение: Топливо, сырье для химии.

  • Природные битумы:

    • Что это: Тяжелые остатки естественного испарения или окисления нефти.

    • Формы: Асфальт, мальта, нефтяные пески.

    • Добыча: Карьерная (для песков), шахтная, скважинная.

    • Применение: Дорожное строительство, изоляционные материалы, сырье для получения искусственной нефти.

• Общие проблемы и перспективы

  • Проблемы

    • Исчерпаемость ресурсов.

    • Загрязнение окружающей среды при добыче, транспортировке и использовании (разливы нефти, выбросы CO₂, кислотные дожди).

    • Парниковый эффект.

  • Перспективы:

    • Повышение эффективности добычи и переработки.

    • Развитие технологий улавливания и хранения CO₂.

    • Поиск альтернативных источников энергии (ВИЭ, водород).

    • Углубленная химическая переработка для получения большего количества продуктов.