炭化水素の最も重要な供給源は自然界にあります。 炭化水素の天然源を投稿します。 教育学的方法と技術
材料の概要
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「炭化水素の天然源」というトピックに関する10年生の化学と地理の統合レッスン
「...紙幣で加熱することもできます」
DI。 メンデレーエフ
設備:ロシアと世界の鉱物資源の地理的地図、「世界の燃料産業」、「世界の鉱物資源」の地図、教科書の地図、地図、教科書の表、統計資料。 コレクション「燃料」、「石油とその処理製品」、「鉱物」、マルチメディアインスタレーション、表「石油蒸留製品」、「蒸留塔」、「石油精製...」、「環境への有害な影響」。 。」
レッスンの目的:
1.ロシアと世界で炭化水素鉱床の配置を繰り返します。
2.炭化水素の天然源に関する知識を一般化する:それらの組成、物理的特性、抽出方法、処理。
3.燃料とエネルギーの複合体(代替エネルギー源)の構造を変更する可能性を検討します。
教授法:ストーリーテリング、講義、会話、コレクションのデモンストレーション、地理マップ、アトラスを使用した独立した作業。
「炭化水素の天然源」というトピックは、これまで以上に関連性が高くなっています。 炭化水素鉱床の開発は、社会に多くの問題を引き起こします。 これらは主に、社会構造のない到達困難な地域の開発に関連する社会問題です。 厳しい条件では、原材料の抽出と輸送のための新技術の開発が必要です。 原油製品の輸出、それらを処理するための開発された産業基盤の欠如、国内ロシア市場での石油製品の欠如は、経済的および政治的問題です。 炭化水素の生産、輸送、処理に関連する環境問題。 人間社会はこれらすべての問題を解決する方法を探すことを余儀なくされています。 決定を下し、選択を行い、活動の結果に責任を持つ方法を学ぶことが重要です。
授業中
学生のテーブルには、固形燃料と鉱物のコレクション、地図帳、地理に関する教科書があります。
レッスンは化学の先生から始まり、エネルギー源としてだけでなく、化学産業の原料としてのガスと石油の重要性について学生に話します。 次に、固体燃料に対する気体燃料の利点の問題について学生と話し合い、話し合いの中で結論をまとめて記録します。
化学の先生
炭化水素の主な天然源は次のとおりです。
天然および関連する石油ガス
油
石炭
天然および関連する石油ガスは、その存在、組成、および使用法が異なります。
天然ガスの組成を見てみましょう。
天然ガスの組成。
CH4 93-98%С4Н100.1-1%
С2Н60.5-4%С5Н120-1%
С3Н80.2-1.5%N2 2-13%
およびその他のガス。
ご覧のとおり、天然ガスの主成分はメタンです。
関連する石油ガスには、メタンが大幅に少なく(30〜50%)含まれていますが、最も近い同族体であるエタンが多く含まれています。 プロパン、ブタン、ペンタン(それぞれ最大20%)およびその他の飽和炭化水素。 天然ガス田は通常、油田の近くにあります。 明らかに、天然ガス(および関連する石油ガス)は、嫌気性細菌の活動の結果としての石油炭化水素の分解の結果として形成されました。
天然ガスおよび関連する石油ガスは、安価な燃料であり、貴重な化学原料です。ガス燃料の最も重要なタイプは、天然ガスであり、その主成分がメタン(最大93〜98%)であるため、安価で高カロリー(最大39,700 kJ)です。 )。
なぜ天然ガスがガス燃料として使われていると思いますか?
気体燃料には、固体燃料に比べて大きな利点があります。
空気と簡単かつ完全に混合するため、燃焼時に完全燃焼に必要な空気はごくわずかです。
ガスを特別な発電機で予熱して、最高の火炎温度を得ることができます。
燃焼中にスラグや灰がないため、炉の配置ははるかに簡単です。
煙がないことは、環境の衛生的および衛生的条件に有益な効果をもたらします。 生態学的な清潔さ;
ガス燃料は、ガスパイプラインを介して移送できます。
安さ;
高位発熱量
このため、ガス燃料は産業、家庭、自動車でますます使用されており、家庭および産業のニーズに最適な燃料の1つです。
20世紀の後半には、世界のガス生産量は10倍以上に増加し、成長を続けています。 最近まで、ガスは主に先進国で生産されていましたが、最近ではアジアやアフリカ諸国の役割が高まっています。 ロシアは、ガスの埋蔵量と生産量において誰もが認めるリーダーです。 抽出された原材料の15〜20%が世界市場に参入
学生は質問されます:
1.燃料資源はどこで使われていると思いますか?
生徒の回答の後、教師は要約し、もう一度燃料とエネルギーの複合体を定義します。 次に、割り当てが与えられます。 (小グループで作業し、地図、表、図表を読みます。部分的な検索作業)
タスク1:教科書の表4に従って、主要な種類の燃料(石油とガスの生産)の世界生産に精通します。
タスク2:図23を使用して、燃料資源の世界的な消費構造の変化を理解し、次の質問に答えます。ガス消費は世界で増加していますか? (答えはイエスです)
表4と図23のデータについて話し合っているうちに、学生は石油とガスの生産にはいくつかの最も重要な分野があるという結論に達しました。 教師は地理的な地図上で石油とガスの生産の主要な領域を示して名前を付け、学生はそれらを地図帳と比較し、国に名前を付け、ノートに書き留めます。
油田の総数は約5万です。 しかし、現在の生産レベルで、人類の資源の利用可能性を計算してみましょう。
ノートブックの場合:計算式を覚えておいてください(R = W / D)
リソースの可用性はどの単位で表されますか? (今年の)。 結論を出してください! (少し)
世界には莫大な石油埋蔵量を持つ国があります。 表を使用して、埋蔵量が最も多い3か国に名前を付けます。 ロシアの立場は?
多くの国が石油を生産しています。 各地域には、生産のリーダーであるいくつかの国があります。 地図を使用して、これらの国に名前を付け、ノートに書き込みます
ヨーロッパの場合:アジアの場合:アメリカの場合:アフリカの場合:
最大の油田は正確にどこにありますか? ここにそれらのほんの一部があります。
1バレルの石油は158.988リットルに相当し、1日あたり1バレル-年間50トン
Gavarでは、1日あたり68万トン以上の石油が生産され、さらに1日あたり5,660万m³の天然ガスが生産されました。
Agadjari 60の流れる井戸が運営されており、年間生産量は3,140万トンです。
ボルショイブルガンには484の流動井が稼働しており、年間生産量は約7000万トンです。
棚とは何ですか?
オフショア生産は本土よりも安いと思いますか、それとも高いと思いますか? なんで?
地図上で強調表示されている国はどれですか? 何が彼らを結びつけますか? この組織の名前は何ですか? 彼女の主な仕事は?
石油は世界市場で活発に販売されています。 (40%)両国の間には、いわゆる「オイルブリッジ」と呼ばれる安定した関係があります。 それらの中で最も重要なものを挙げていただけますか? 彼らの存在をどのように説明しますか? 石油はどのように輸送されますか?
最大のタンカーの長さは500メートルです。 最大50万トンの石油を搭載します。
スーパータンカーは、私たちの時代の科学技術革命の産物です。 単語自体は英語の単語「タンク」から来ています-タンク。 海上タンカーは、船のタンク(タンク)に液体貨物(油、酸、植物油、溶融硫黄など)を運ぶために設計された船です。 スーパータンカーは、航海ごとに他の石油よりも50%多い石油を運ぶことができますが、バンカリング、乗組員、保険の運用コストはわずか15%高いため、用船する石油会社は利益を増やし、節約を節約できます。 そのような石油タンカーの需要は常にあります。
このクラスの船舶の代表の1つは、石油タンカー「バティラス」でした。 この貨物船は、当初のプロジェクトに従って、運用中に追加の近代化を行うことなく、最初から最後まで作成されました。 10ヶ月で建設され、約7万トンの鉄鋼が建設に費やされました。 建物は所有者に1億3000万ドルの費用がかかりました。
中東:ペルシャ湾周辺の国々(サウジアラビア、アラブ首長国連邦、イラン、イラク)。 この地域は世界の石油生産量の2/3を占めています。
北米:テキサス州アラスカ。
北および西アフリカ:アルジェリア、リビア、ナイジェリア、エジプト。
南アメリカ:本土の北、ベネズエラ。
ヨーロッパ:北海とノルウェー海の棚。
ロシア(西シベリア):トムスクとチュメニ地域。
タスク3:図24に基づいて、石油生産の主要国を決定します。図25に基づいて、国間の持続可能な石油ブリッジの形成を決定します。
結論:石油とガスの生産は主に発展途上国で行われ、消費は先進国で行われます。
化学の先生は続けます。
高カロリーで安価な燃料(石油とガス)の生産が大幅に増加したため、各国の燃料バランスにおける固形燃料の割合が急激に減少しました。
関連する石油ガスも(起源により)天然ガスです。 それはそれが自然界で発生する油にちなんでその名前が付けられています。 関連する石油ガスは(部分的に)石油に溶解し、部分的にその上にあり、ガスドームを形成します。 このガスの圧力の下で、石油は井戸を通って地表に上昇します。 圧力が低下すると、関連する石油ガスが容易にオイルから排出されます。
長い間、関連する石油ガスは使用されず、その場で燃やされていました。 現在、メタン同族体が多数含まれているため、燃料として、または有機合成の原料の1つとして捕獲され使用されています。 より合理的な使用のために、関連する石油ガスはフラクションに分割されます。
ガスフラクション:1。C5H12、C6H14およびその他の液体-ガスガソリン;
2. C3H8、C4H10-プロパン-ブタン混合物
3. CH4、C2H6およびその他の不純物-「乾燥ガス」
ガソリンへの添加剤として使用されます。
燃料および家庭用ガスとして。
有機合成および燃料として。
私たちは石油に由来する製品や物の世界で生まれ、生きています。 人類の歴史には、石と鉄の時代がありました。 誰が知っている、多分歴史家は私たちの時代の石油やプラスチックと呼ぶでしょう。 石油は最もタイトルのある種類の鉱物です。 彼女は「エネルギーの女王」と「出生力の女王」の両方と呼ばれています。 そして、有機化学における彼女の王権は「ブラックゴールド」です。 石油は新しい産業を生み出しました-石油化学、それはまた多くの環境問題を引き起こしました。
石油は古くから人類に知られています。 ユーフラテス川のほとりでは、紀元前6〜7千年に採掘されました。 e。 それは防腐処理のために、住居を照らすために使用されました。 石油は、「ギリシャ火薬」という名前で歴史に名を残した火薬の不可欠な部分でした。 中世には、主に街灯に使用されていました。
19世紀初頭のロシアでは、19世紀半ばに発明されたランプに使用されていた灯油を蒸留油から灯油と呼ばれる照明油が得られました。 同じ時期に、産業の成長と蒸気機関の出現により、潤滑油の供給源としての石油の需要が増加し始めました。 60年代後半の実装。 19世紀の石油掘削は、石油産業の誕生と見なされています。
19世紀と20世紀の変わり目に、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンが発明されました。 これは、石油生産とその処理方法の急速な発展につながりました。
石油は「エネルギーの束」です。 この物質を1ml使用するだけで、バケツ全体の水を1度加熱できます。バケツのサモワールを沸騰させるには、コップ1杯未満のオイルが必要です。 単位体積あたりのエネルギー濃度では、天然物質の中で石油が第1位です。 放射性鉱石でさえ、放射性物質の含有量が非常に少ないため、1 mgの核燃料を抽出するために何トンもの岩石を処理する必要があるため、この点で競合することはできません。
原油とガスの堆積物は、1億から2億年前に地球の厚さで発生しました。 石油の起源は、自然の隠された秘密の1つです。
石油および石油製品。
石油は唯一の液体化石燃料です。 黄色から暗褐色の油性液体で、水よりも軽い。 (オイルのサンプルが示されています。)軽いオイルと重いオイルがあります。 肺はポンプによって噴水で除去され、主にガソリンと灯油の製造に使用されます。 重いものは、採掘法(コミ共和国のヤレムスコエ鉱床)でも採掘され、ビチューメン、燃料油、油に加工されることがあります。
他の鉱物とは異なり、石油はガスのように別々の層を形成せず、岩の隙間を埋めます:砂の粒の間の細孔、亀裂。
油は可燃性です。 水面にいる間もこの特性を維持し、可燃性のトーチから薄い虹色のフィルムに広がるまで発火する可能性があります。 石油はユニークな燃料であり、その発熱量は37-49 MJ/kgです。 つまり、10トンの石油は、13トンの無煙炭、31トンの薪と同じくらいの熱を与えます。 それはエネルギー、化学工業の基礎です。 ナフテン系および芳香族系炭化水素が豊富な薬用油も知られています。
実験室での経験No.1。 油の物性
試験管を油で調べます(油性の液体、色は暗褐色、特徴的な臭いのあるほぼ黒色)。
オイルはガソリンのようなにおいがしません。これは、\ u200b\u200bitのアイデアに関連しています。 油の香りは、付随する二硫化炭素、植物や動物の残骸によって与えられます。
油を水に溶かします(溶けず、表面に膜ができます)。 フィルムの密度は水よりも小さいので、表面にあります。
石油の元素組成。
C-84-87%O、N、S-0.5-2%
H-12-14%最大5%の預金でS
油は、多数の有機化合物の複雑な混合物です。
オイルとその製品の組成。
石油精製(化学)
石油精製は、複雑な設備の作成を伴うプロセスです。
先生:「石油精製」の表に記入してください
一次処理(物理的プロセス) |
クリーニング |
揮発性炭化水素の脱水、脱塩、ストリッピング (主にメタン) |
蒸留 |
油のフラクションへの熱分離。 分子量の異なる炭化水素の沸点の違いに基づく |
|
リサイクル(化学プロセス) |
クラッキング |
長鎖炭化水素の分解と分子内の炭素原子が少ない炭化水素の形成 |
改革 |
次の方法で炭化水素分子の構造を変更します。 異性化、アルキル化、 環化(芳香族化) |
一次石油精製-精留-沸点の違いに基づいて、油の留分に分離します。
油は管状炉を通って蒸留塔に供給され、そこで350⁰Сに加熱されます。 石油は蒸気の形でカラムを上昇し、徐々に冷却されて、ガソリン、ナフサ、灯油、ソーラーオイル、燃料油の一部に分けられます。 未蒸留部分はタールです。
(表によれば、蒸留塔の操作が記載されており、画分およびそれらの適用分野が呼ばれている)。
石油留分:
C5-C11-ガソリン(自動車および航空機用燃料、溶剤);
C8-C14-ナフサ(トラクター用燃料);
C12-C18-灯油(トラクター、ロケット、航空機用の燃料);
С15-С22-ガス油(軽油製品)-diz。 燃料。
残りの蒸留は燃料油(ボイラー用燃料)です。 追加の蒸留により潤滑油が形成されます。 燃料油の使用-ソーラーオイル、パラフィン、ワセリン、潤滑油。 タールの使用-ビチューメン、アスファルト。
二次石油精製:クラッキング(触媒および熱)。
熱の |
触媒 |
450〜550° |
400-500°С、猫。 Al2O3 nSiO2(アルミノシリケート触媒) |
プロセスが遅い |
プロセスは高速です |
多くの不飽和炭化水素が形成されます |
不飽和炭化水素の生成が大幅に少なくなります |
受け取ったガソリン: 1)爆発に強い 2)保管中に不安定(不飽和炭化水素は容易に酸化される) |
受け取ったガソリン: 1)爆発に強い 2)保管中の安定性(不飽和炭化水素が多いため) |
С16Н34→С8Н18+С8Н16СH₃-CH₂-CH₂-CH₃→CH₃-CH-CH₃
CH₃
ガソリンのブランドとその品質は、オクタンスケールでの耐ノック性に依存します。
爆轟抵抗を0とします(発火しやすい)
n。 ヘプタン;
100以上-(高い安定性)2,2,4-トリメチルペンタン。 ガソリンに含まれるn.heptaneが多いほど、そのグレードは高くなります。
分岐制限炭化水素、不飽和および芳香族炭化水素は爆発に耐性があります。
改質(芳香族化)-450⁰-540⁰С
ヘキサン→シクロヘキサン→ベンゼン:C₆H₁₄→C₆H₁₂→C₆H₆
ガソリンの耐ノック性を高めるために製造されました。自然発火することなく、高温でのエンジンシリンダーの強い圧縮に耐える能力です。
地理の先生はレッスンを続けます
世界の主要な石油埋蔵量の分布。
「油」という言葉は17世紀にロシア語で登場し、「吐く」を意味するアラビア語の「ナファタ」に由来します。 紀元前4〜3千年にそう呼ばれました。 e。 古代文明の中心地であるメソポタミアの住民は、可燃性の油性の黒い液体であり、実際に噴水の形で地表に噴出することがあります。
そのため、古くから19世紀半ばにかけて、岩石の断層や割れ目を通り抜けて泉の形で流出する油が抽出されました。 しかし、彼らが直接の石油放出の場所から遠く離れてそれを探し始めたとき、疑問が生じました:それをどのように行うか? 井戸を掘る場所は?
長い地質学的研究の過程で、石油は、堆積カバーの厚い層が褶曲にくしゃくしゃにされ、地殻の構造的な動きによって引き裂かれ、層のドーム型の曲がりを形成する場所である可能性が最も高いことがわかりました。堆積物と呼ばれる、いわゆる背斜型の炭化水素の自然な蓄積。 これらの堆積物の1つまたは複数を含む地殻の領域は堆積物と呼ばれます。
世界で27,000以上の油田が発見されていますが、そのうちのごく一部(1%)に、世界の石油埋蔵量の3/4と、世界の埋蔵量の半分である33の超巨星が含まれています。
地域や国ごとの世界で証明された石油資源の分布を分析すると、南西アジアは例外的な役割を果たしている、つまり世界の石油資源の2/3はペルシャ湾諸国(CA、イラク、アラブ首長国連邦、クウェート、イラン)にあると結論付けます。 )。
私は、データを使用して、タスクNo. 1を完了することを提案します(等高線図に、探鉱された石油資源に関して世界で最初の10か国をマークします)。
世界経済における燃料産業。
さまざまな種類の燃料(ガソリン、灯油、燃料油)の石油精製を行う製油所は、主に消費地域にあります。 したがって、世界経済では、その生産と消費の分野の間に巨大な領土格差が形成されています。 理由を調べましょう。
現在、石油は世界80カ国以上で生産されています。 経済的に発展した国と発展途上国の間で、世界の生産量(約35億トン)はほぼ均等に分配されます。
OPEC諸国は40%以上を占めており、主にペルシャ湾の国々のために、外国のアジアは特定の大きな地域から際立っています。
データを分析してみましょう。ペルシャ湾の国々は、世界で証明されている石油埋蔵量の2/3を占め、世界の生産量の約1/3を占めています。 この地域の4カ国は毎年1億トン以上の石油を生産していますが、このリストのリーダーはCAであり、世界で1位を占めています。 残りの地域は、石油生産の規模に応じて、ラテンアメリカ、北アメリカ、アフリカ、CIS、北ヨーロッパの順に分布しています。 同時に、開発途上国で生産された石油を中心としたエネルギー資源のほとんどは、米国、西欧、日本に輸出されており、これらは常に産業における燃料輸入に大きく依存しています。
その結果、安定した「エネルギー橋」が多くの国と大陸の間に形成されました-強力な、主に海洋の石油貨物の流れの形で。
したがって、OPEC諸国(世界の輸出のほぼOPEC 2/3)、メキシコ、ロシアは依然として主要な石油輸出国です。 したがって、石油の最も強力な輸出貨物の流れには、次の方向性があります。
提案された資料を修正し、等高線図でタスク番号2を完了します。 石油の主な貨物の流れに注意してください。
ロシアの技術者およびデザイナー-ShukhovV.G.;
ロシアで最初の石油パイプラインの計算を行い(1878)、その建設を監督しました。 石油炭化水素の分解のための設備を作成するための特許を取得(1891年)。
1980年代の初めまでに、年間約1,600万トンの石油が海に流入し、これは世界の生産量の10.23%を占めていました。 石油の最大の損失は、生産地域からの輸送に関連しています。 緊急事態、タンカーによる船外への洗浄およびバラスト水の排出、これらすべてが海路に沿った汚染の一定の割合の存在につながります。
過去130年間で、1964年以来、約12,000の井戸が世界洋で掘削され、そのうち11,000と1,350の工業用井戸が北海だけで装備されています。 軽微な漏えいにより、年間1010万トンの石油が失われています。 大量の石油が川沿いの海に流入し、産業排水が発生します。 海洋環境に入ると、石油は最初にフィルムの形で広がり、さまざまな厚さの層を形成します。 油膜は、スペクトルの組成と水への光の透過の強さを変化させます。 水と混合すると、油は2つのタイプのエマルジョンを形成します。直接「水中油」と逆「油中水」です。 直径10.5µmまでの油滴で構成される直接エマルジョンは、安定性が低く、油を含む界面活性剤の特徴です。 揮発性画分が除去されると、油は粘性のある逆エマルジョンを形成します。これは表面に残り、流れによって運ばれ、漂着し、底に沈みます。
2002年11月13日スペイン沖で石油を積んだタンカーが沈没。 タンカーの船倉には77,000トンの石油があります。
タンカーが沈没するまでに、タンカーのエンジンを動かすために使用された約5,000トンの燃料油とディーゼル燃料が海にこぼれ、タンカーが2つの部分に分かれたときとほぼ同じ量がこぼれました。 災害の地域では、2つの巨大な油膜が形成されました。その地域は100平方キロメートルを超えていました。 波はますます多くの燃料油を上陸させ、目に見える限り、有毒な黒茶色の帯が海岸全体にあります。黒い波は海岸の緑の茂みと醜い対照をなしています。
魚は油に包まれて窒息死します。 海鳥-アビ、カモメ、イベリアウミガラス、鵜-岩を踏みにじる。 彼らは冷たく、胸、首、翼は油で覆われており、くちばしで羽をきれいにしようとすると、有毒な泥が体内に入ります。 何も理解せずに、彼らは、差し迫った死を予期しているかのように、悲しいことに彼らにとって異質になっている固有の要素を見ます。 鳥は、油から羽毛をきれいにし、ピペットで彼らのビーズの目に節約溶液を落とそうとする愛好家の手に、あきらめられて与えられます。 しかし、数十万羽の死にかけている鳥だけが助けを得ることができます。 国内で最も豊かな漁業地域の1つに取り返しのつかない損害が発生しました。 カキ、ムール貝、タコやカニを捕まえるための汚染されたユニークな場所。
化学の先生
石油精製
海の石油を扱う方法:
a)自己破壊、b)化学的分散、c)吸収、d)フェンシング、e)生物学的処理。
A-油膜は小さく、海岸から遠く離れています(水への溶解と蒸発)
B-化学薬品の準備(油を吸収し、小さな場所に引き込み、ネットできれいにします)
B-わらや泥炭は落ち着いたときに小さな斑点を吸収します
G-「コンテナ」で囲い、ポンプでポンプで排出する
D-生物学的製剤
自然への害を減らすために、それは必要です:
石油の生産、貯蔵、輸送の方法と技術を改善し、生産の安全を確保します。
化石炭は、古代の植物の残骸を改変した固体製品であり、化学原料だけでなく、燃料として産業で使用されています。 それらは灰分によって区別されます。 灰分が50%未満の場合、これらは石炭であり、それより高い場合はオイルシェールです。
石炭には、60〜98%の炭素、1〜12%の水素、2〜20%の酸素、1〜3%の窒素、硫黄、リン、シリコン、アルミニウム、鉄、水分が含まれています
原料の組成に応じて、石炭は腐植物質(高等植物から形成される)と腐泥(藻類から形成される)に分けられます。 泥炭または腐泥は、圧力下で酸素がない状態で徐々に褐炭に変わり、それが石炭に変わり、次に無煙炭に変わります。 特定の地質条件(強い圧力、高温)の下で、石炭は、隠微晶質炭素を含む岩石であるグラファイトとシュンガイトに変わる可能性があります。
褐炭は、茶色または黒褐色の緩い地層です。 それらは64-78%の炭素、最大6%の水素を含んでいます。 それらは熱伝導率が低い。 これらは低品質の石炭です。 褐炭の最大の埋蔵量は、ロシアのレナ盆地とカンスク-アチンスク盆地に集中しています(地理的地図を使用)
硬炭は非常に密度が高い。 それらは90%の炭素、最大5%の水素を含んでいます(「石炭」図(付録1)で作業してください)。 それらは高い発熱量を持っています。 このうち、400種類以上の製品を加工することで得ることができ、そのコストは石炭自体のコストと比較して、20〜25倍になります。 石炭の処理はコークス工場で行われます。 非常に有望な処理の方向性は、石炭からの液体燃料の生産です。
燃料。 化学原料
地理の先生
最大の石炭盆地は、ロシアのTunguska、Lena、Taimyrです。 米国のアパラチア山脈、ドイツのロシア語、カザフスタンのカラガンダ盆地(地理的地図を使用)。
無煙炭は、最も多くの炭素を含み、最大97%(「石炭」図で機能)、したがって、高品質の無煙燃料として、また冶金、化学、電気産業で使用されます。
コレクション内の石炭を検討し、物質の炭素含有量が高いほど、その色が濃くなるほど、石炭の品質が高くなるという事実に注意してください。
学生はコレクション「燃料」で茶色の硬い石炭、無煙炭を調べます
石炭はどのように採掘されますか?
石炭は、オープンとアンダーグラウンドの2つの方法で採掘されます。 オープン方式は、テクノロジーを使用できるため、より進歩的で経済的です。 このようにして、主に一般炭が採掘されます。 地下法はより高価ですが、最高品質の石炭が深いところにあるため、より有望です。 今日、これは冶金学のために石炭が採掘される方法です。
探鉱された石炭埋蔵量の点で最初にランク付けされている国はどれですか? (アメリカ合衆国)
化学の先生
DI。 今年175歳になったメンデレーエフは、この問題について次のように書いています。「無駄はなく、未使用の原材料があります。」
したがって、石油、ガス、石炭は、炭化水素の最も価値のある供給源であるだけでなく、かけがえのない天然資源のユニークなパントリーの一部でもあり、その慎重かつ合理的な使用は、人間社会の進歩的な発展に必要な条件です。 この機会に、私たちは再び私たちのレッスンのエピグラフ、偉大なロシアの科学者および化学者D.I.の言葉に戻ります。 「石油は燃料ではないので、紙幣で加熱することは可能だ」と語ったメンデレーエフ。 このステートメントは、すべての天然炭化水素に適用できます。
調査した資料の統合
1.関連する石油ガスからどのような製品が抽出され、それらは何に使用されますか?
回答:ガソリンは関連する石油ガスから分離されていますが、これは通常のガソリンへの添加剤として使用されます。プロパン-ブタン画分は、燃料; 乾燥ガスは有機反応に使用されます合成。
2.なぜ天然ガスは、通常のガソリンよりもエンジン内で発火しやすいのですか?
回答:ガソリンの温度は低くなります通常より点火。
3.なぜ油の組成を1つの式で表現できないのですか?
回答:オイルの組成は、1つの式で表すことはできません。オイルは多くの炭化水素の混合物です。
宿題:
1.教科書§20-22(石油製品のクラッキング前)によると、
2.質問とタスク:No。4§20、No。7-9§21
資料をダウンロードレッスン中は、「炭化水素の天然源」というトピックを学ぶことができます。 石油精製」。 人類が現在消費している全エネルギーの90%以上は、化石の天然有機化合物から抽出されています。 天然資源(天然ガス、石油、石炭)、抽出された後の石油に何が起こるかについて学びます。
トピック:炭化水素を制限する
レッスン:炭化水素の天然源
現代文明が消費するエネルギーの約90%は、天然ガス、石油、石炭などの天然化石燃料の燃焼によって生成されます。
ロシアは天然の化石燃料が豊富な国です。 西シベリアとウラルには石油と天然ガスが大量に埋蔵されています。 無煙炭は、クズネツク、南ヤクーツク盆地およびその他の地域で採掘されています。
天然ガスメタンの平均95体積%で構成されています。
メタンに加えて、さまざまな分野の天然ガスには、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、硫化水素、およびその他の軽質アルカン(エタン、プロパン、ブタン)が含まれています。
天然ガスは、高圧下にある地下堆積物から抽出されます。 メタンおよびその他の炭化水素は、空気にアクセスせずに分解する際に、植物および動物由来の有機物質から形成されます。 メタンは、微生物の活動の結果として絶えずそして現在生産されています。
メタンは太陽系の惑星とその衛星に見られます。
純粋なメタンは無臭です。 しかし、日常生活で使用されるガスには、特有の不快な臭いがあります。 これは特別な添加物の匂いです-メルカプタン。 メルカプタンの匂いで、家庭用ガスの漏れを時間内に検出できます。 メタンと空気の混合物は爆発性です広範囲の比率で-体積でガスの5から15%まで。 そのため、室内のガスの臭いがする場合は、火をつけるだけでなく、電気スイッチを使用することもできます。 最小の火花は爆発を引き起こす可能性があります。
米。 1.さまざまな分野の石油
油-油のような濃い液体。 その色は淡黄色から茶色と黒までです。
米。 2.油田
さまざまな分野の石油は、組成が大きく異なります。 米。 1.油の主成分は、5個以上の炭素原子を含む炭化水素です。 基本的に、これらの炭化水素は飽和しています。 アルカン。 米。 2.2。
油の組成には、硫黄、酸素、窒素を含む有機化合物も含まれています。油には、水と無機不純物が含まれています。
ガスは油に溶解し、抽出中に放出されます- 関連する石油ガス。 これらは、メタン、エタン、プロパン、窒素、二酸化炭素、硫化水素の不純物を含むブタンです。
石炭、オイルのように、複雑な混合物です。 その中の炭素のシェアは80-90%を占めます。 残りは水素、酸素、硫黄、窒素および他のいくつかの元素です。 褐炭炭素と有機物の割合は石よりも低くなっています。 さらに有機的ではない オイルシェール.
産業では、石炭は空気にアクセスせずに900-11000Сに加熱されます。 このプロセスはと呼ばれます 料理。 その結果、冶金に必要な高炭素含有量のコークス、コークスガス、コールタールが得られます。 ガスやタールから多くの有機物が放出されます。 米。 3.3。
米。 3.コークス炉の装置
天然ガスと石油は、化学産業にとって最も重要な原材料の供給源です。 生産されたままの石油、つまり「原油」は、燃料としても使いにくいものです。 したがって、原油は、その構成物質の沸点の違いを使用して、(英語の「フラクション」から「パート」までの)フラクションに分割されます。
構成炭化水素の異なる沸点に基づいて油を分離する方法は、蒸留または蒸留と呼ばれます。 米。 4.4。
米。 4.石油精製製品
約50から180℃で蒸留される画分はと呼ばれます ガソリン.
灯油 180〜3000℃の温度で沸騰します。
揮発性物質を含まない厚い黒い残留物はと呼ばれます 燃料油.
石油エーテル(40-70°Cおよび70-100°C)、ホワイトスピリット(149-204°C)、およびガスオイル(200-500°C)など、より狭い範囲で沸騰する中間留分の数もあります。 。 それらは溶剤として使用されます。 燃料油は減圧下で蒸留することができ、このようにして潤滑油とパラフィンがそこから得られます。 燃料油の蒸留からの固形残留物- アスファルト。 路面の作成に使用されます。
関連する石油ガスの処理は別の産業であり、多くの価値ある製品を入手することを可能にします。
レッスンのまとめ
レッスンでは、「炭化水素の天然源」というトピックを学びました。 石油精製」。 人類が現在消費している全エネルギーの90%以上は、化石の天然有機化合物から抽出されています。 あなたは天然資源(天然ガス、石油、石炭)について、石油が抽出された後に何が起こるかについて学びました。
参考文献
1. Rudzitis G.E. 化学。 一般化学の基礎。 10年生:教育機関向けの教科書:基本レベル/ G. E. Rudzitis、F.G. フェルドマン。 -第14版。 -M .:教育、2012年。
2.化学。 グレード10。 プロファイルレベル:教科書。 一般教育用 機関/V.V. エレミン、N.E。 クズメンコ、V.V。 ルニン他-M.:Drofa、2008.-463p。
3.化学。 グレード11。 プロファイルレベル:教科書。 一般教育用 機関/V.V. エレミン、N.E。 クズメンコ、V.V。 ルニン他-M.:Drofa、2010年。-462ページ。
4. Khomchenko G.P.、Khomchenko I.G. 大学に入学する人のための化学の問題のコレクション。 -第4版 -M .: RIA「ニューウェーブ」:出版社Umerenkov、2012年。-278ページ。
宿題
1. Nos。3、6(p。74)Rudzitis G.E.、Feldman F.G. 化学:有機化学。 10年生:教育機関向けの教科書:基本レベル/ G. E. Rudzitis、F.G. フェルドマン。 -第14版。 -M .:教育、2012年。
2.関連する石油ガスと天然ガスの違いは何ですか?
3.石油精製はどのように行われていますか?
覚えておいてください:蒸留(蒸留)は、揮発性液体の混合物を徐々に蒸発させてから凝縮させることによって分離する方法です。
油。 石油精製
プラスチック、塗料、洗剤、薬品、ワニス、溶剤など、日常生活で扱う有機物質の多くは、炭化水素から合成されています。 自然界の炭化水素には、石油、天然ガス、石炭の3つの主要な供給源があります。
石油は最も重要な鉱物の1つです。 石油とその製品なしで私たちの生活を想像することは不可能です。 石油が豊富な国々が世界経済において重要な役割を果たしているのは当然のことです。
油は、地殻に見られる暗くて油性の液体です(図29.1)。 これは、数百の物質の均質な混合物です。ほとんどが飽和炭化水素で、分子内の炭素原子の数は1から40です。
この混合物の処理には、物理的方法と化学的方法の両方が使用されます。 まず、油の組成に含まれるさまざまな物質がさまざまな温度で沸騰するという事実に基づいて、蒸留(蒸留または精留)によって油を単純な混合物(留分)に分離します(表12)。 蒸留は、かなりの加熱を伴う蒸留塔で行われます(図29.2)。 高温で分解する沸点が最も高い留分は、減圧下で蒸留されます。
表12.油留分
分子内の炭素原子の数 |
沸点、°C |
応用 |
|
200°C以上 |
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自動車用燃料 |
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燃料、合成原料 |
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航空ガソリン |
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ディーゼル燃料 |
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重油(燃料油) |
火力発電所の燃料 |
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加熱すると分解し、減圧下で蒸留 |
アスファルト、ビチューメン、パラフィン、潤滑剤、ボイラー用燃料の製造 |
ウクライナは石油埋蔵量が非常に豊富です。 主な鉱床は、東部(Sumy、Poltava、Chernihiv、Kharkiv地域)、西部(Lviv、Ivano-Frankivsk地域)、南部(Black Sea地域、AzovとBlack Seasの棚)の3つの石油とガス地域に集中しています。 ウクライナの石油埋蔵量は約20億トンと推定されていますが、その大部分は深海(5〜7 km)に集中しています。 ウクライナの年間石油生産量は約200万トン、需要は1,600万トンであるため、残念ながらウクライナは依然として大量の石油を輸入することを余儀なくされています。
石油製品の化学処理
石油蒸留の一部の製品は、さらに処理することなくすぐに使用できます。これらはガソリンと灯油ですが、石油の20〜30%しか占めていません。 さらに、蒸留後のガソリンの品質は低くなります(オクタン価が低い、つまり、エンジンで圧縮されると、爆発して燃え尽きません)。 そのような燃料で作動するエンジンは、特徴的なノックを引き起こし、すぐに故障します。 ガソリンの品質を向上させ、その収量を増やすために、オイルは化学処理されます。
化学石油精製の最も重要な方法の1つは、クラッキングです(炭素鎖が切断されるとクラッキングが発生するため、英語からクラッキングへ-分割、破壊)(図29.3)。 特殊な触媒の存在下で空気にアクセスせずに500°Cに加熱すると、長いアルカン分子は小さな分子に分割されます。 分解中に、飽和炭化水素は、軽い飽和炭化水素と不飽和炭化水素の混合物を形成します。たとえば、次のようになります。
このプロセスにより、ガソリンと灯油の収量が増加します。 このようなガソリンは、分解ガソリンと呼ばれることもあります。
ガソリンの品質を決定する特性の1つはオクタン価です。これは、エンジン内の混合気の爆発(爆発)の可能性を示しています。 オクタン価が高いほど、爆発の可能性が低くなり、ガソリンの品質が高くなります。 ヘプタンはモーター燃料としては不適切であり、爆発する可能性が高くなりますが、イソオクタン(2,2,4-トリメチルペンタン)は逆の特性を持ち、エンジンではほとんど爆発しません。 これらの2つの物質は、ガソリンの品質を決定するためのスケール、つまりオクタン価スケールの基礎になりました。 このスケールでは、ヘプタンは0、イソオクタンは100です。このスケールによると、95オクタンガソリンは95%イソオクタンと5%ヘプタンの混合物と同じ爆発特性を持っています。
石油精製は、特殊企業である石油精製所で行われます。 原油の精留と得られた石油製品の化学処理の両方がそこで行われます。 ウクライナには、オデッサ、クレメンチュグ、ヘルソン、リシチャンシク、ナドヴォルニャンスク、ドロホブィチの6つの石油精製所があります。 ウクライナのすべての石油精製所の総生産能力は、年間5,200万トンを超えています。
天然ガス
炭化水素原料の2番目に重要な供給源は天然ガスであり、その主成分はメタン(93-99%)です。 天然ガスは主に効率的な燃料として使用されます。 燃焼すると灰も有毒な一酸化炭素も生成されないため、天然ガスは環境にやさしい燃料と考えられています。
化学工業では大量の天然ガスが使用されています。 天然ガスの処理は、主に不飽和炭化水素と合成ガスの生産に還元されます。 エチレンとアセチレンは、低級アルカンから水素を除去することによって形成されます。
合成ガス(一酸化炭素(II)と水素の混合物)は、メタンを蒸気で加熱することによって得られます。
この混合物から、さまざまな触媒を使用して、酸素含有化合物(メチルアルコール、酢酸など)が合成されます。
コバルト触媒を通過すると、合成ガスは合成ガソリンであるアルカンの混合物に変換されます。
石炭
炭化水素のもう1つの供給源は石炭です。 化学産業では、コークス化によって処理されます-空気にアクセスせずに1000°Cに加熱します(図29.5、p.170)。 この場合、コークスとコールタールが形成され、その質量は石炭の質量のほんの数パーセントです。 コークスは、冶金学の還元剤として使用されます(たとえば、酸化物から鉄を取得するため)。
コールタールには、蒸留によって得られる数百の有機化合物、主に芳香族炭化水素が含まれています。
無煙炭も燃料として使われていますが、大きな環境問題があります。 第一に、石炭には不燃性の不純物が含まれており、燃料の燃焼中にスラグになります。 第二に、石炭には少量の硫黄化合物と窒素化合物が含まれており、その燃焼により酸化物が生成され、大気を汚染します。 石炭埋蔵量に関しては、ウクライナは世界で最初の場所の1つを占めています。 世界の0.4%に相当する地域では、世界のエネルギー原料の約5%がウクライナに集中しており、その95%が無煙炭(約540億トン)です。 2015年の石炭生産量は4000万トンで、2011年のほぼ半分である。 現在、ウクライナには300の無煙炭鉱山があり、その40%が原料炭(コークスに加工可能)を生産しています。 生産は主にドネツク、ルガンスク、ドネプロペトロフスク、ボリン地域に集中しています。
言語タスク
ギリシャ語では、パイロは「火」を意味し、溶解は「分解」を意味します。 「クラッキング」と「熱分解」という用語がしばしば同じ意味で使用されているのはなぜだと思いますか?
重要なアイデア
産業用の炭化水素の主な供給源は、石油、石炭、天然ガスです。 より効率的に使用するには、これらの天然資源を処理して、個々の物質または混合物を分離する必要があります。
テストの質問
334.炭化水素の主な天然源に名前を付けます。
335.油を画分に分離する物理的な方法の基礎は何ですか?
336.蒸留中に油はどの画分に分離されますか? それらのアプリケーションを説明してください。 現代社会にとって最も価値のある石油精製製品は何ですか?
337.化学組成の点で最も重要な石油製品の違いは何ですか?
338.この段落と前の段落の情報を使用して、化学産業での天然ガスの使用について説明します。
339.原料炭によって抽出される主な製品は何ですか?
340.処理中に空気にアクセスせずに石炭が加熱されるのはなぜですか?
341.燃料として天然ガスが石炭よりも優れているのはなぜですか?
342.石炭と天然ガスを処理することによって、どのような物質と材料が得られますか?
素材をマスターするためのタスク
343.炭化水素C20H 42の分解中に、分子内に同じ数の炭素原子を持つ2つの生成物が形成されます。 反応の方程式を書きます。
344.石油分解と精留の根本的な違いは何ですか?
345.石油の直接蒸留中に、石油をガソリンに20%以上変換できないのはなぜだと思いますか。
346.図を分析します。 29.2そして石油がどのように蒸留されるかを説明します。
347.天然ガス成分からエチレンとアセチレンを得る反応の方程式を作成します。
348.ガソリンの成分の1つは、炭化水素C 8H18です。 一酸化炭素と水素からの生成の反応の方程式を書きます。
349.ガソリンが完全に燃焼すると、エンジン内で二酸化炭素と水が生成されます。 ガソリンがC8H 18の組成の炭化水素で構成されていると仮定して、ガソリンの燃焼反応の方程式を記述します。
350.自動車の排気ガスには、一酸化炭素(II)と窒素(N)オキシドなどの有毒物質が含まれています。 それらが結果として形成された化学反応を説明してください。
351. 40mlのオクタン蒸気と3リットルの空気からなる混合気の量は、点火時に何倍になりますか? 計算するときは、空気に20%の酸素が含まれていると仮定します(体積比)。
352.温暖な気候の国で販売されているガソリンは、寒い気候の国で販売されているガソリンよりも分子量の大きい炭化水素で構成されています。 リファイナーがこれを行う理由を提案します。
353*。 石油には非常に多くの貴重な有機物質が含まれているため、D。I.メンデレーエフは次のように述べています。 この声明をどのように理解しますか? 炭化水素の天然源を合理的に使用する方法を提案します。
354*。 その他の情報源では、石油、天然ガス、または石炭が原材料である材料および物質に関する情報を見つけてください。 天然の炭化水素源を使用せずに製造できますか? 人類はこれらの材料の使用を拒否できますか? 答えを正当化してください。
355*。 8年生と9年生の地理学の授業で得られた知識を使用して、ウクライナの石炭、石油、天然ガス生産の現在および将来の盆地と地域について説明します。 これらの炭化水素源を処理する企業の場所が、それらの鉱床と調整されているかどうか。
これは教科書の資料です。
第1章石油地球化学と燃料資源の探査。
§1。化石燃料の起源。 3
§2。ガスオイルロック。 4
第2章天然資源..5
第3章炭化水素の工業生産..8
第4章石油精製..9
§1。分別蒸留..9
§2。クラッキング。 12
§3。改革。 13
§4。硫黄の除去..14
第5章炭化水素の用途..14
§1。アルカン..15
§2。アルケン..16
§3。アルキン..18
§4。アリーナ..19
第6章石油産業の状態の分析。 20
第7章石油産業の特徴と主な傾向。 27
参考文献のリスト...33
石油鉱床の発生を決定する原理を考慮した最初の理論は、通常、主にそれがどこに蓄積するかという問題に限定されていました。 しかし、過去20年間で、この質問に答えるためには、特定の盆地で石油が形成された理由、時期、量を理解し、プロセスを理解して確立する必要があることが明らかになりました。その結果、それは発生し、移行し、蓄積されました。 この情報は、石油探査の効率を向上させるために不可欠です。
現代の見解によれば、炭化水素資源の形成は、元のガスと石油の岩石の内部での複雑な一連の地球化学的プロセス(図1を参照)の結果として発生しました。 これらのプロセスでは、さまざまな生物系の成分(天然由来の物質)が炭化水素に変換され、程度は低いものの、熱力学的安定性の異なる極性化合物に変換されました。これは、天然由来の物質の沈殿とその後の重複の結果です。地球の地殻の表層の高温と増加した圧力の影響下で、堆積岩によって。 元のガス油層からの液体および気体生成物の一次移動と、それに続く(ベアリング層、シフトなどを介した)多孔質油飽和岩への二次移動は、炭化水素材料の堆積物の形成につながり、さらに移動します。これは、非多孔質の岩石層間の堆積物をロックすることによって防止されます。
生物起源の堆積岩からの有機物の抽出物には、油から抽出された化合物と同じ化学構造を持つ化合物があります。 地球化学の場合、これらの化合物のいくつかは特に重要であり、「生物学的マーカー」(「化石」)と見なされます。 このような炭化水素は、油が由来する生物学的システム(脂質、色素、代謝物など)に見られる化合物と多くの共通点があります。 これらの化合物は、天然炭化水素の生物起源を示すだけでなく、ガスと石油を含む岩石、および特定のガスと石油の堆積物の形成につながった成熟と起源、移動、生分解の性質に関する非常に重要な情報も提供します。
図1化石炭化水素の形成につながる地球化学的プロセス。
ガスオイル岩は、自然に沈下する間に、かなりの量の油および(または)ガスの形成と放出をもたらした、またはもたらした可能性のある、細かく分散した堆積岩であると見なされます。 このような岩石の分類は、有機物の含有量と種類、その変成進化の状態(約50〜180°Cの温度で発生する化学変換)、および得られる炭化水素の性質と量に基づいています。それから。 生体起源の堆積岩に含まれる有機物ケロゲンは、さまざまな形で見られますが、主に4つのタイプに分類できます。
1) リプチナイト–水素含有量は非常に高いが、酸素含有量は低い。 それらの組成は、脂肪族炭素鎖の存在によるものです。 リプチナイトは主に藻類から形成されたと考えられています(通常は細菌の分解を受けます)。 彼らは石油に変わる高い能力を持っています。
2) Extits-水素含有量が高く(ただし、リプチナイトよりも低い)、脂肪族鎖と飽和ナフテン(脂環式炭化水素)が豊富で、芳香環と酸素含有官能基が豊富です。 この有機物は、胞子、花粉、キューティクル、その他の植物の構造部分などの植物材料から形成されます。 Exinitesは、石油とガスの凝縮物に変化する優れた能力を持っており、変成進化のより高い段階でガスに変化します。
3) Vitrshity-水素含有量が低く、酸素含有量が高く、主に酸素含有官能基によって結合された短い脂肪族鎖を持つ芳香族構造で構成されています。 それらは構造化された木質(リグノセルロース)材料から形成されており、油に変わる能力は限られていますが、ガスに変わる能力は良好です。
4) 不妊症高度に変質した木質前駆体から形成された黒色の不透明な砕屑岩(炭素が多く水素が少ない)です。 彼らは石油やガスに変わる能力を持っていません。
ガスオイルロックが認識される主な要因は、ケロゲンの含有量、ケロゲン中の有機物の種類、およびこの有機物の変態進化の段階です。 優れたガスおよびオイルロックとは、対応する炭化水素を形成および放出できるタイプの有機物を2〜4%含むものです。 良好な地球化学的条件下では、油の形成は、リプチナイトやエキシナイトなどの有機物を含む堆積岩から発生する可能性があります。 ガス堆積物の形成は通常、ビトリナイトが豊富な岩石で、または最初に形成された油の熱分解の結果として発生します。
その後の堆積岩の上層下の有機物の堆積物の埋没の結果として、この物質はますます高温にさらされ、ケロゲンの熱分解と石油とガスの形成につながります。 油田の産業開発に関心のある量の石油の形成は、時間と温度(発生の深さ)の特定の条件下で発生し、形成時間が長いほど、温度は低くなります(これは、反応は一次方程式に従って進行し、温度にアレニウス依存性があると仮定します)。 たとえば、100°Cで約2000万年で生成されたのと同じ量のオイルが、90°Cで4000万年、80°Cで8000万年で生成されるはずです。 ケロゲンからの炭化水素の生成速度は、温度が10°C上昇するごとに約2倍になります。 ただし、ケロゲンの化学組成。 は非常に多様である可能性があるため、オイルの成熟時間とこのプロセスの温度との間に示された関係は、概算の見積もりの基礎としてのみ考慮することができます。
現代の地球化学的研究によると、北海大陸棚事件では、深さが100 m増えるごとに、約3°Cの温度上昇が伴います。これは、有機物が豊富な堆積岩が深さ2500〜4000で液体炭化水素を形成したことを意味します。 mは5000万から8000万年。 軽油とコンデンセートは4000〜5000 mの深さで形成され、メタン(乾燥ガス)は5000mを超える深さで形成されたようです。
炭化水素の天然源は化石燃料であり、石油とガス、石炭と泥炭です。 原油とガスの堆積物は、1億から2億年前に海底に形成された堆積岩に埋め込まれた微細な海洋植物と動物に由来し、対照的に、石炭と泥炭は3億4000万年前に陸上で成長する植物から形成され始めました。
天然ガスと原油は通常、岩層の間にある含油層に水とともに見られます(図2)。 「天然ガス」という用語は、石炭の分解の結果として自然条件で形成されるガスにも適用されます。 南極大陸を除くすべての大陸で天然ガスと原油が開発されています。 世界最大の天然ガス生産国は、ロシア、アルジェリア、イラン、米国です。 原油の最大の生産国は、ベネズエラ、サウジアラビア、クウェート、イランです。
天然ガスは主にメタンで構成されています(表1)。
原油は油性の液体で、色は暗褐色または緑色からほぼ無色までさまざまです。 多数のアルカンが含まれています。 それらの中には、非分岐アルカン、分岐アルカン、および炭素原子数が5から40のシクロアルカンがあります。これらのシクロアルカンの工業名はよく知られています。 原油には、約10%の芳香族炭化水素と、硫黄、酸素、窒素を含む少量の他の化合物も含まれています。
図2天然ガスと原油が岩層の間に閉じ込められているのが見つかりました。
表1天然ガスの組成
石炭人類が精通している最も古いエネルギー源です。 それは、その過程で植物から形成された鉱物です(図3)。 変成作用。変成岩は岩石と呼ばれ、高圧や高温の条件下で組成が変化します。 石炭の形成の最初の段階の製品は 泥炭、これは分解された有機物です。 石炭は、堆積岩で覆われた後、泥炭から形成されます。 これらの堆積岩は過負荷と呼ばれます。 過負荷の降水量は泥炭の水分含有量を減らします。
石炭の分類には、次の3つの基準が使用されます。 純度(パーセント単位の相対炭素含有量によって決定されます); タイプ(元の植物の組成によって決定されます); 学年(変成作用の程度による)。
最低グレードの化石炭は 褐炭と 亜炭(表2)。 それらは泥炭に最も近く、比較的低い炭素含有量と高い水分含有量を特徴としています。 石炭水分含有量が少ないことを特徴とし、産業で広く使用されています。 最も乾燥して最も硬い石炭のグレードは 無煙炭。家庭の暖房や調理に使用されます。
最近、技術の進歩のおかげで、それはますます経済的になっています。 石炭ガス化。石炭ガス化製品には、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、メタン、窒素が含まれます。 それらは、ガス燃料として、またはさまざまな化学製品や肥料の製造のための原料として使用されます。
石炭は、以下で説明するように、芳香族化合物を製造するための重要な原料源です。
図3低品位炭の分子モデルの変形。 石炭は、炭素、水素、酸素、および少量の窒素、硫黄、その他の元素の不純物を含む化学物質の複雑な混合物です。 さらに、石炭の組成は、そのグレードに応じて、さまざまな量の水分とさまざまな鉱物を含んでいます。
図4生物系で見つかった炭化水素。
炭化水素は、化石燃料だけでなく、生物学的起源のいくつかの材料にも自然に発生します。 天然ゴムは、天然炭化水素ポリマーの一例です。 ゴム分子は、メチルブタジエン-1,3-ジエン(イソプレン)である何千もの構造単位で構成されています。 その構造を図1に模式的に示します。 4.メチルブタ-1,3-ジエンの構造は次のとおりです。
天然ゴム。現在世界中で採掘されている天然ゴムの約90%は、主にアジアの赤道諸国で栽培されているブラジルのゴムの木であるパラゴムノキに由来しています。 ラテックス(コロイド状高分子水溶液)であるこの木の樹液は、樹皮にナイフで作られた切開から収集されます。 ラテックスには約30%のゴムが含まれています。 その小さな粒子は水に浮遊しています。 ジュースはアルミニウム容器に注がれ、そこで酸が加えられ、ゴムが凝固します。
他の多くの天然化合物にもイソプレン構造フラグメントが含まれています。 たとえば、リモネンには2つのイソプレン部分が含まれています。 リモネンは、レモンやオレンジなどの柑橘系の果物の皮から抽出された油の主成分です。 この化合物は、テルペンと呼ばれる化合物のクラスに属しています。 テルペンは、分子内に10個の炭素原子(C 10化合物)を含み、互いに直列に接続された2つのイソプレンフラグメントを含みます(「頭から尾」)。 4つのイソプレンフラグメント(C 20-化合物)を持つ化合物はジテルペンと呼ばれ、6つのイソプレンフラグメント-トリテルペン(C 30-化合物)を持つ化合物はジテルペンと呼ばれます。 サメの肝油に含まれるスクアレンはトリテルペンです。 テトラテルペン(C 40化合物)には、8つのイソプレンフラグメントが含まれています。 テトラテルペンは、植物性脂肪や動物性脂肪の色素に含まれています。 それらの色は、二重結合の長い共役系の存在によるものです。 たとえば、β-カロテンはニンジンの特徴的なオレンジ色の原因です。
アルカン、アルケン、アルキン、およびアレーンは、石油を精製することによって得られます(以下を参照)。 石炭は、炭化水素を生産するための重要な原料でもあります。 この目的のために、石炭はレトルト炉で空気にアクセスせずに加熱されます。 その結果、コークス、コールタール、アンモニア、硫化水素、石炭ガスが発生します。 このプロセスは、石炭の破壊的蒸留と呼ばれます。 コールタールをさらに分別蒸留することにより、さまざまなアレーンが得られます(表3)。 コークスが蒸気と相互作用すると、水性ガスが得られます。
表3コールタール(タール)の分別蒸留によって得られたいくつかの芳香族化合物
アルカンとアルケンは、フィッシャー・トロプシュ法を使用して水性ガスから得ることができます。 これを行うには、水性ガスを水素と混合し、鉄、コバルト、またはニッケルの触媒の表面を高温および200〜300気圧の圧力で通過させます。
フィッシャー・トロプシュ法により、水性ガスからメタノールやその他の酸素を含む有機化合物を得ることができます。
この反応は、酸化クロム(III)触媒の存在下、温度300℃、圧力300気圧で実施されます。
先進国では、メタンやエチレンなどの炭化水素がバイオマスからますます生産されています。 バイオガスは主にメタンで構成されています。 エチレンは、発酵過程で生成されるエタノールの脱水によって得ることができます。
二炭酸カルシウムは、コークスと酸化カルシウムとの混合物を電気炉で2000°Cを超える温度で加熱することによっても得られます。
二炭酸カルシウムが水と反応すると、アセチレンが形成されます。 このようなプロセスは、コークスから不飽和炭化水素を合成するための別の可能性を開きます。
原油は、炭化水素と他の化合物の複雑な混合物です。 この形式では、ほとんど使用されていません。 まず、実用性のある他の製品に加工されます。 したがって、原油はタンカーまたはパイプラインを経由して製油所に輸送されます。
石油精製には、分別蒸留、分解、改質、脱硫など、多くの物理的および化学的プロセスが含まれます。
原油は多くの成分に分離され、単純な分別蒸留と真空蒸留にかけられます。 これらのプロセスの性質、および得られる油留分の数と組成は、原油の組成とそのさまざまな留分の要件に依存します。
原油からは、まず、溶解したガス不純物を単純蒸留して除去します。 その後、オイルは 一次蒸留、その結果、ガス、軽質および中程度の留分と燃料油に分けられます。 軽油および中留留分のさらなる分別蒸留、ならびに燃料油の減圧蒸留は、多数の留分を形成することにつながる。 テーブルの中。 図4は、沸点範囲とさまざまな石油留分の組成を示しています。 図5は、油蒸留用の一次蒸留(精留)塔の装置の図を示している。 ここで、個々の油留分の特性の説明に移りましょう。
表4典型的な油留分
図5原油の一次蒸留。
ガス分率。石油精製中に得られるガスは、最も単純な非分岐アルカンであるエタン、プロパン、ブタンです。 この留分には、製油所(石油)ガスという工業名があります。 一次蒸留する前に原油から除去するか、一次蒸留後にガソリン留分から分離します。 製油所ガスはガス燃料として使用されるか、または圧力下で液化されて液化石油ガスが得られます。 後者は液体燃料として販売されるか、分解プラントでエチレンを製造するための原料として使用されます。
ガソリン留分。この留分は、さまざまなグレードのモーター燃料を取得するために使用されます。 これは、直鎖および分岐アルカンを含むさまざまな炭化水素の混合物です。 非分岐アルカンの燃焼特性は、内燃機関には理想的に適していません。 したがって、ガソリン留分は、分岐していない分子を分岐した分子に変換するために熱的に改質されることがよくあります。 使用前に、この留分は通常、分枝アルカン、シクロアルカン、および接触分解または改質によって他の留分から得られた芳香族化合物と混合されます。
モーター燃料としてのガソリンの品質は、オクタン価によって決まります。 試験ガソリンと同じ爆轟燃焼特性を持つ2,2,4-トリメチルペンタンとヘプタン(直鎖アルカン)の混合物中の2,2,4-トリメチルペンタン(イソオクタン)の体積パーセントを示します。
貧弱なモーター燃料のオクタン価はゼロですが、良品の燃料のオクタン価は100です。原油から得られるガソリン留分のオクタン価は通常60未満です。ガソリンの燃焼特性は、テトラエチル鉛(IV)、Рb(С2Н5)4であるノック防止添加剤。 テトラエチル鉛は、クロロエタンをナトリウムと鉛の合金と一緒に加熱することによって得られる無色の液体です。
この添加剤を含むガソリンの燃焼中に、鉛と酸化鉛(II)の粒子が形成されます。 それらはガソリン燃料の燃焼の特定の段階を遅くし、したがってその爆発を防ぎます。 テトラエチル鉛と一緒に、1,2-ジブロモエタンがガソリンに添加されます。 それは鉛および鉛(II)と反応して臭化鉛(II)を形成します。 臭化鉛(II)は揮発性化合物であるため、排気ガスで自動車のエンジンから除去されます。
ナフサ(ナフサ)。石油蒸留のこの留分は、ガソリンと灯油の留分の間に得られます。 主にアルカンで構成されています(表5)。
ナフサは、コールタールから得られた軽油留分の分別蒸留によっても得られます(表3)。 コールタールナフサは芳香族炭化水素を多く含んでいます。
原油を精製して生産されるナフサのほとんどはガソリンに改質されます。 しかし、その大部分は他の化学物質の製造原料として使用されています。
表5典型的な中東石油のナフサ留分の炭化水素組成
灯油。 石油蒸留の灯油留分は、脂肪族アルカン、ナフタレン、芳香族炭化水素で構成されています。 その一部は飽和パラフィン炭化水素の供給源として使用するために精製され、他の部分は分解されてガソリンに変換されます。 ただし、灯油の大部分はジェット機の燃料として使用されています。
軽油。 石油精製のこの部分は、ディーゼル燃料として知られています。 その一部は、製油所のガスとガソリンを生産するために分解されます。 しかし、軽油は主にディーゼルエンジンの燃料として使用されています。 ディーゼルエンジンでは、圧力を上げることで燃料が点火されます。 したがって、スパークプラグなしで動作します。 軽油は工業炉の燃料としても使用されています。
燃料油。 この画分は、オイルから他のすべての画分を除去した後も残ります。 そのほとんどは、ボイラーを加熱し、産業プラント、発電所、船舶エンジンで蒸気を生成するための液体燃料として使用されます。 ただし、燃料油の一部は、潤滑油とパラフィンワックスを得るために減圧蒸留にかけられます。 潤滑油は、溶剤抽出によってさらに精製されます。 燃料油の減圧蒸留後に残る暗い粘性物質は、「ビチューメン」または「アスファルト」と呼ばれます。 路面の製造に使用されます。
フラクショナル蒸留と真空蒸留、および溶媒抽出によって、原油を実用上重要なさまざまなフラクションに分離する方法について説明しました。 これらのプロセスはすべて物理的です。 しかし、化学プロセスは石油の精製にも使用されます。 これらのプロセスは、クラッキングとリフォーミングの2つのタイプに分けることができます。
このプロセスでは、原油の高沸点留分の大きな分子が、低沸点留分を構成する小さな分子に分解されます。 低沸点油留分、特にガソリンの需要は、原油の分別蒸留からそれらを得る能力を超えることが多いため、分解が必要です。
分解の結果、ガソリンに加えて、化学工業の原料として必要なアルケンも得られます。 次に、分解は、水素化分解、接触分解、熱分解の3つの主要なタイプに分けられます。
ハイドロクラッキング。 このタイプのクラッキングは、高沸点留分(ワックスおよび重油)を低沸点留分に変換することを可能にします。 水素化分解プロセスは、分解される部分が水素雰囲気中で非常に高圧下で加熱されるという事実からなる。 これは、大きな分子の破裂とそれらのフラグメントへの水素の追加につながります。 その結果、小さなサイズの飽和分子が形成されます。 水素化分解は、より重い留分から軽油とガソリンを製造するために使用されます。
接触分解。この方法では、飽和生成物と不飽和生成物の混合物が生成されます。 接触分解は比較的低温で行われ、シリカとアルミナの混合物が触媒として使用されます。 このようにして、高品質のガソリンと不飽和炭化水素が重油留分から得られます。
熱分解。重油留分に含まれる炭化水素の大きな分子は、これらの留分を沸点を超える温度に加熱することにより、小さな分子に分解することができます。 接触分解の場合と同様に、この場合、飽和生成物と不飽和生成物の混合物が得られます。 例えば、
熱分解は、エチレンやプロペンなどの不飽和炭化水素の製造にとって特に重要です。 スチームクラッカーは熱分解に使用されます。 これらのユニットでは、炭化水素原料は最初に炉内で800°Cに加熱され、次に蒸気で希釈されます。 これにより、アルケンの収量が増加します。 元の炭化水素の大きな分子が小さな分子に分割された後、高温ガスは水で約400°Cに冷却され、圧縮蒸気に変換されます。 次に、冷却されたガスは蒸留(フラクショナル)カラムに入り、そこで40℃に冷却されます。 より大きな分子の凝縮は、ガソリンと軽油の形成につながります。 凝縮されていないガスは、ガス冷却ステップから得られた圧縮蒸気によって駆動されるコンプレッサーで圧縮されます。 生成物の最終的な分離は、分別蒸留塔で行われる。
表6さまざまな炭化水素原料からのスチームクラッキング生成物の収率(wt%)
ヨーロッパ諸国では、接触分解を使用して不飽和炭化水素を製造するための主な原料はナフサです。 米国では、エタンがこの目的の主な原料です。 液化石油ガスや天然ガスの成分として製油所で、また天然ガスの成分として油井からも容易に入手できます。 プロパン、ブタン、軽油もスチームクラッキングの原料として使用されます。 エタンとナフサの分解生成物を表に示します。 6.6。
クラッキング反応はラジカルメカニズムによって進行します。
大きな分子を小さな分子に分割するクラッキングプロセスとは異なり、リフォーミングプロセスは、分子の構造の変化または分子の大きな分子への結合につながります。 改質は、原油精製で低品質のガソリンカットを高品質のカットに変換するために使用されます。 また、石油化学産業の原料を得るために使用されます。 改質プロセスは、異性化、アルキル化、環化および芳香族化の3つのタイプに分類できます。
異性化。 このプロセスでは、ある異性体の分子が転位を受けて別の異性体を形成します。 異性化プロセスは、原油の一次蒸留後に得られるガソリン留分の品質を向上させるために非常に重要です。 この画分には分岐していないアルカンが多すぎることはすでに指摘しました。 この画分を20〜50気圧の圧力下で500〜600℃に加熱することにより、それらを分岐アルカンに変換することができます。 このプロセスはと呼ばれます 熱改質。
直鎖アルカンの異性化にも使用できます 接触改質。 たとえば、ブタンは、100°C以上で塩化アルミニウム触媒を使用して2-メチルプロパンに異性化できます。
この反応は、カルボカチオンの関与によって実行されるイオンメカニズムを持っています。
アルキル化。 このプロセスでは、分解によって形成されたアルカンとアルケンが再結合されて、高品質のガソリンが形成されます。 このようなアルカンおよびアルケンは、通常、2〜4個の炭素原子を持っています。 このプロセスは、硫酸などの強酸触媒を使用して低温で実行されます。
この反応は、カルボカチオン(CH 3)3C+が関与するイオンメカニズムに従って進行します。
環化と芳香族化。原油の一次蒸留の結果として得られたガソリンおよびナフサ画分が、酸化アルミニウム基板上で、500°Cの温度および圧力下で、酸化白金または酸化モリブデン(VI)などの触媒の表面を通過する場合10〜20 atmの場合、環化が起こり、続いてヘキサンおよびより長い直鎖を持つ他のアルカンが芳香族化されます。
ヘキサンから、次にシクロヘキサンからの水素の除去は、 脱水素化。 このタイプの改質は、本質的にクラッキングプロセスの1つです。 これは、プラットフォーミング、接触改質、または単に改質と呼ばれます。 場合によっては、水素が反応システムに導入されて、アルカンの炭素への完全な分解を防ぎ、触媒の活性を維持します。 この場合、このプロセスはハイドロフォーミングと呼ばれます。
原油には硫化水素や硫黄を含むその他の化合物が含まれています。 石油の硫黄含有量は、フィールドによって異なります。 北海大陸棚事件から得られる石油は、硫黄含有量が少ない。 原油の蒸留中に硫黄を含む有機化合物が分解され、その結果、追加の硫化水素が形成されます。 硫化水素は製油所ガスまたはLPG留分に入ります。 硫化水素は弱酸の性質を持っているので、石油製品をある種の弱塩基で処理することで取り除くことができます。 このようにして得られた硫化水素を空気中で燃焼させ、燃焼生成物をアルミナ触媒の表面に400℃の温度で通過させることにより、硫化水素から硫黄を回収することができる。 このプロセスの全体的な反応は、次の式で表されます。
非社会主義国の産業で現在使用されている全元素硫黄の約75%は、原油と天然ガスから抽出されています。
生産される全石油の約90%が燃料として使用されます。 石油化学製品の製造に使用される石油の割合は少ないですが、これらの製品は非常に重要です。 何千もの有機化合物が石油蒸留製品から得られます(表7)。 そして、それらは現代社会の緊急のニーズだけでなく、快適さのニーズも満たす何千もの製品を生産するために使用されます(図6)。
表7化学工業用の炭化水素原料
化学製品のさまざまなグループが図に示されていますが。 6は石油に由来するため、広く石油化学製品と呼ばれています。多くの有機製品、特に芳香族化合物は、コールタールやその他の原料源に工業的に由来していることに注意してください。 それでも、有機産業の全原材料の約90%は石油から得られています。
化学工業の原料としての炭化水素の使用を示すいくつかの典型的な例を以下で検討します。
図6石油化学製品の用途。
メタンは最も重要な燃料の1つであるだけでなく、他の多くの用途もあります。 いわゆる取得に使用されます 合成ガス、または合成ガス。 コークスと蒸気から作られる水性ガスのように、合成ガスは一酸化炭素と水素の混合物です。 合成ガスは、ニッケル触媒の存在下で約30気圧の圧力でメタンまたはナフサを約750°Cに加熱することによって生成されます。
合成ガスは、ハーバープロセス(アンモニア合成)で水素を生成するために使用されます。
合成ガスは、メタノールやその他の有機化合物の製造にも使用されます。 メタノールを得る過程で、合成ガスが酸化亜鉛と銅の触媒の表面を250°Cの温度と50〜100 atmの圧力で通過し、反応が起こります。
このプロセスに使用される合成ガスは、不純物から完全に精製する必要があります。
メタノールは容易に接触分解され、そこで再び合成ガスが得られます。 合成ガスの輸送に使用すると非常に便利です。 メタノールは、石油化学産業にとって最も重要な原料の1つです。 これは、たとえば、酢酸を得るために使用されます。
このプロセスの触媒は、可溶性のアニオン性ロジウム錯体です。 この方法は、発酵プロセスの結果としてその需要がその生産の規模を超える酢酸の工業生産に使用されます。
可溶性ロジウム化合物は、将来、合成ガスからエタン-1,2-ジオールを製造するための均一系触媒として使用される可能性があります。
この反応は、300℃の温度と約500〜1000気圧の圧力で進行します。 現在、このプロセスは経済的に実行可能ではありません。 この反応の生成物(その慣用名はエチレングリコール)は、不凍液として、およびテリレンなどのさまざまなポリエステルの製造に使用されます。
メタンは、トリクロロメタン(クロロホルム)などのクロロメタンの生成にも使用されます。 クロロメタンにはさまざまな用途があります。 たとえば、クロロメタンはシリコーンの製造に使用されます。
最後に、メタンはアセチレンを生産するためにますます使用されています。
この反応は約1500℃で進行します。 メタンをこの温度に加熱するために、空気のアクセスが制限された条件下で燃焼します。
エタンには多くの重要な用途もあります。 クロロエタン(塩化エチル)の製造工程で使用されます。 上記のように、塩化エチルはテトラエチル鉛(IV)を生成するために使用されます。 米国では、エタンはエチレンの生産のための重要な原料です(表6)。
プロパンは、メタナール(ホルムアルデヒド)やエタナール(アセトアルデヒド)などのアルデヒドの工業生産において重要な役割を果たしています。 これらの物質は、プラスチック業界で特に重要です。 ブタンはブタ-1,3-ジエンの製造に使用され、これについては、以下で説明するように、合成ゴムの製造に使用されます。
エチレン。 最も重要なアルケンの1つであり、一般に、石油化学産業の最も重要な製品の1つはエチレンです。 多くのプラスチックの原料です。 それらをリストしましょう。
ポリエチレン。 ポリエチレンはエチレンの重合生成物です:
ポリクロロエチレン。 このポリマーは、ポリ塩化ビニル(PVC)とも呼ばれます。 クロロエチレン(塩化ビニル)から得られ、クロロエチレン(塩化ビニル)はエチレンから得られます。 総反応:
1,2-ジクロロエタンは、塩化亜鉛または塩化鉄(III)を触媒として使用して、液体または気体の形で得られます。
軽石の存在下、1,2-ジクロロエタンを3気圧の圧力下で500℃の温度に加熱すると、クロロエチレン(塩化ビニル)が形成されます。
クロロエチレンを製造する別の方法は、塩化銅(II)(触媒)の存在下で、エチレン、塩化水素、および酸素の混合物を250°Cに加熱することに基づいています。
ポリエステル繊維。そのような繊維の例は、テリレンである。 これはエタン-1,2-ジオールから得られ、エタン-1,2-ジオールはエポキシエタン(エチレンオキシド)から次のように合成されます。
エタン-1,2-ジオール(エチレングリコール)は、不凍液や合成洗剤の製造にも使用されます。
エタノールは、触媒としてシリカ担体上でリン酸を使用してエチレンを水和することによって得られます。
エタノールはエタナール(アセトアルデヒド)の製造に使用されます。 また、化粧品業界だけでなく、ワニスやワニスの溶剤としても使用されています。
最後に、エチレンはクロロエタンの製造にも使用されます。クロロエタンは、前述のように、ガソリンのアンチノック添加剤であるテトラエチル鉛(IV)の製造に使用されます。
プロペン。 エチレンと同様に、プロピレン(プロピレン)はさまざまな化学製品の合成に使用されます。 それらの多くは、プラスチックやゴムの製造に使用されています。
ポリプロピレン。 ポリプロペンは、プロペンの重合生成物です。
プロパノンとプロペナール。プロパノン(アセトン)は溶剤として広く使用されており、プレキシガラス(ポリメチルメタクリレート)として知られるプラスチックの製造にも使用されています。 プロパノンは、(1-メチルエチル)ベンゼンまたはプロパン-2-オールから得られます。 後者は、次のようにプロペンから得られます。
350°Cの温度で酸化銅(II)触媒の存在下でプロペンを酸化すると、プロペナール(アクリルアルデヒド)が生成されます。
プロパン-1,2,3-トリオール。上記のプロセスで得られたプロパン-2-オール、過酸化水素、およびプロペナールを使用して、プロパン-1,2,3-トリオール(グリセロール)を得ることができます。
グリセリンはセロハンフィルムの製造に使用されます。
プロペニトリル(アクリロニトリル)。このコンパウンドは、合成繊維、ゴム、プラスチックの製造に使用されます。 これは、450°Cの温度でモリブデン酸塩触媒の表面にプロペン、アンモニア、空気の混合物を通過させることによって得られます。
メチルブタジエン-1,3-ジエン(イソプレン)。合成ゴムは、その重合によって得られます。 イソプレンは、次の多段階プロセスを使用して生成されます。
エポキシプロパンポリウレタンフォーム、ポリエステル、合成洗剤の製造に使用されます。 次のように合成されます。
ブト-1-エン、ブト-2-エンおよびブタ-1,2-ジエン合成ゴムの製造に使用されます。 ブテンがこのプロセスの原料として使用される場合、それらは最初に、触媒(酸化クロム(III)と酸化アルミニウムの混合物)の存在下での脱水素化によってブタ-1,3-ジエンに変換されます。
多くのアルキンの最も重要な代表はエチン(アセチレン)です。 アセチレンには、次のような多くの用途があります。
-金属を切断および溶接するためのオキシアセチレントーチの燃料として。 アセチレンが純粋な酸素で燃焼すると、炎の中で最高3000°Cの温度が発生します。
-クロロエチレン(塩化ビニル)を得るため。ただし、現在、エチレンはクロロエチレン合成の最も重要な原料になりつつあります(上記参照)。
-1,1,2,2-テトラクロロエタンの溶媒を得るため。
ベンゼンとメチルベンゼン(トルエン)は、原油の精製で大量に生産されます。 この場合、必要以上にメチルベンゼンが得られるため、その一部がベンゼンに変換されます。 この目的のために、メチルベンゼンと水素の混合物を、酸化アルミニウムで支持された白金触媒の表面に、圧力下、600℃の温度で通過させます。
このプロセスはと呼ばれます ヒドロアルキル化 .
ベンゼンは多くのプラスチックの原料として使用されています。
(1-メチルエチル)ベンゼン(クメンまたは2-フェニルプロパン)。 フェノールとプロパノン(アセトン)の製造に使用されます。 フェノールは、さまざまなゴムやプラスチックの合成に使用されます。 フェノール製造プロセスの3つのステップを以下に示します。
ポリ(フェニルエチレン)(ポリスチレン)。 このポリマーのモノマーはフェニルエチレン(スチレン)です。 それはベンゼンから得られます:
鉱物原料の世界生産におけるロシアのシェアは依然として高く、石油で11.6%、ガスで28.1%、石炭で12-14%に達しています。 探鉱された鉱物埋蔵量に関して、ロシアは世界で主導的な地位を占めています。 占領地は10%、世界の石油埋蔵量の12〜13%、ガスの35%、石炭の12%がロシアの腸に集中しています。 国の鉱物資源基盤の構造では、埋蔵量の70%以上が燃料とエネルギーの複合体(石油、ガス、石炭)の資源に費やされています。 調査および推定された鉱物資源の合計値は28.5です。 トリリオンドルは、ロシアのすべての私有不動産のコストよりも桁違いに高くなっています。
表8ロシア連邦の燃料とエネルギーの複合体
燃料とエネルギーの複合体は国内経済のバックボーンです:シェア 燃料とエネルギーの複合体 1996年の総輸出額はほぼ40%(250億ドル)になります。 1996年の全連邦予算収入の約35%(347兆ルーブルのうち121)は、複合施設の企業の活動から受け取る予定です。 ロシアの企業が1996年に生産する予定の市場性のある製品の総量に占める燃料とエネルギーの複合体の割合は明白です。968兆ルーブルのうち。 市場性のある製品(現在の価格)では、燃料およびエネルギー企業のシェアは約270兆ルーブル、つまり27%以上になります(表8)。 燃料とエネルギーの複合施設は依然として最大の産業複合施設であり、設備投資(1995年には71兆ルーブル以上)を行い、すべての産業の企業に投資(過去2年間で世界銀行だけで12億ドル)を集めています。
ロシア連邦の石油産業は長い間発展してきました exten 真剣に。これは、50〜70年代の生産性の高い大規模な鉱床の発見と試運転によって達成されました。 ウラル-ヴォルガ地域西シベリア、および既存の石油精製所の新規建設と拡張。 油田の高い生産性により、最小限の特定の設備投資と比較的低い材料および技術資源のコストで、年間2,000〜2,500万トンの石油生産を増やすことができました。 しかし、同時に、鉱床の開発は容認できないほど高い割合で行われ(初期埋蔵量の撤退の6〜12%)、これらすべての年のインフラストラクチャと住宅建設は石油で深刻に遅れています-生産地域。 1988年には、ロシアで最大量の石油とガスのコンデンセートが生産されました。これは5億6,830万トンであり、全組合の石油生産量の91%に相当します。 ロシアの領土と海の隣接する水域の腸には、以前はソ連の一部であったすべての共和国の証明された石油埋蔵量の約90%が含まれています。 世界中で、生殖を拡大するスキームに従って鉱物資源基盤が発展しています。 つまり、毎年、漁師が生産するよりも10〜15%多くを新しい鉱床の漁師に移す必要があります。 これは、産業界が原材料の不足を経験しないように、バランスの取れた生産構造を維持するために必要です。改革の年月の間、地質探査への投資の問題は深刻になりました。 100万トンの石油を開発するには、200万から500万米ドルの投資が必要です。 さらに、これらの資金は3〜5年後にのみ利益をもたらします。 一方、生産量の減少を補うためには、年間2億5000万から3億トンの石油を開発する必要があります。 過去5年間で、324の油田とガス田が調査され、70〜80の油田が稼働しました。 1995年にはGDPのわずか0.35%が地質学に費やされました(旧ソ連では、これらのコストは3倍高かった)。 地質学者の製品、つまり探鉱された鉱床に対する需要は高まっています。 しかし、1995年に、地質調査所は依然としてその業界での生産の減少を止めることができました。 1995年の深部探査掘削の量は1994年と比較して9%増加しました。5.6のうち トリリオン資金調達のルーブル1.5 トリリオンルーブル地質学者は中央で受け取りました。 1996年の予算 Roskomnedraは14兆ルーブルで、そのうち3兆ルーブルは集中投資です。 これは、ロシアの地質学における旧ソ連の投資のわずか4分の1です。
開発のための適切な経済条件の形成を条件とするロシアの原材料ベース 探検仕事は、国の石油需要を満たすために必要な比較的長期間の生産レベルを提供することができます。 70年代以降のロシア連邦では、生産性の高い大規模な分野は1つも発見されておらず、新たに増加した埋蔵量はその状況の点で急激に悪化していることを考慮に入れる必要があります。 そのため、例えば、地質学的条件により、チュメニ地域の1つの新しい井戸の平均流量は、1975年の138トンから1994年には10〜12トンに、つまり10倍以上減少しました。 1トンの新しい容量を作成するための財政的、材料的、技術的リソースのコストが大幅に増加しました。 大規模で生産性の高いフィールドの開発状況は、石油生産の自然な減少を事前に決定した初期の回収可能埋蔵量の60〜90%の埋蔵量の開発によって特徴付けられます。
市場関係への移行は、企業の機能のための経済的条件を確立するためのアプローチを変更する必要性を示しています。 帰属 ある人鉱業に。 貴重な鉱物原料である石油の再生不可能な資源を特徴とする石油産業では、現在の経済的基準による開発の非効率性のために、既存の経済的アプローチは埋蔵量のかなりの部分を開発から除外しています。 推定によると、経済的な理由から、個々の石油会社は1億6000万トンから1億5700万トンの石油埋蔵量の経済的売上高に従事することはできません。
重要な石油産業 安全バランスリザーブ、近年悪化 いいえ私の仕事。 平均して、年間の石油生産量の減少は デイ既存の基金は20%と見積もられています。 このため、ロシアの石油生産量を維持するためには、年間1億1,500万〜1億2,000万トンの新たな生産能力を導入する必要があり、6,200万メートルの生産井を掘削する必要があり、実際には1991年には2,750万トンである。メーターが掘削され、1995年には990万メートル。
資金不足により、特に西シベリアでは、産業および土木建設の量が大幅に減少しました。 その結果、油田の開発、油の収集と輸送システムの建設と再建、住宅、学校、病院などの施設の建設に関する作業が減少し、それが緊張した社会の理由の1つでした。産油地域の状況。 関連するガス利用施設の建設プログラムが中断された。 その結果、年間100億m3以上の石油ガスがフレアされています。 再建が不可能なため 石油パイプライン現場のシステムでは、パイプラインの破裂が絶えず発生しています。 このため、1991年だけでも100万トン以上の石油が失われ、環境に甚大な被害をもたらしました。 建設注文の減少は、西シベリアの強力な建設組織の崩壊につながりました。
石油産業の危機の主な理由の1つは、必要な現場設備とパイプの不足でもあります。 平均して、業界に材料および技術リソースを提供する際の不足は30%を超えています。 近年、油田設備を生産するための新しい大型生産ユニットは1つも作成されておらず、さらに、このプロファイルの多くのプラントは生産を減らしており、外貨購入に割り当てられた資金は十分ではありません。
物流が不十分なため、遊休生産井の数は25,000を超えました。 ユニット、基準を超えてアイドル状態にあるものを含む-12千ユニット。 基準を超えて遊休している井戸では、毎日約10万トンの石油が失われています。
石油産業のさらなる発展のための深刻な問題は、石油およびガス生産のための高性能の機械および装置の供給不足のままです。 1990年までに、業界の技術機器の半分は50%以上の傷みがあり、機械および機器のわずか14%が世界レベルに対応し、主要なタイプの製品の需要は平均して40〜80で満たされました。 %。 産業に設備を提供するというこの状況は、国の石油工学産業の発展が不十分だった結果でした。 機器の総量に占める輸入品は20%に達し、特定のタイプでは最大40%に達します。 パイプの購入は40-50%に達します。
連合の崩壊に伴い、CIS共和国(アゼルバイジャン、ウクライナ、ジョージア、カザフスタン)からの油田設備の供給状況は悪化しました。 多くの種類の製品の独占生産者であるため、これらの共和国の工場は価格を高騰させ、設備の供給を減らしました。 1991年のアゼルバイジャンのシェアだけが石油産業向けに生産された製品の約37%を占めていました。
ロジスティクスシステムの破壊、予算の削減、石油の低価格と材料および技術資源の制御不能な価格上昇による産油組合による掘削作業の自己資金調達の不可能性の結果として、削減掘削の量で始まりました。 毎年、新しい石油生産能力の創出は減少し、石油生産は急激に減少しています。
掘削作業の量を減らすための重要な予備力は、石油貯留層の開口部を改善することによる新しい井戸の流量の増加です。 これらの目的のために、水平井の掘削を増やす必要があり、標準的な井戸に対して最大10倍以上の生産率を上げることができます。 高品質の貯留層の開放の問題を解決すると、井戸の初期生産率が15〜25%増加します。
近年の体系的な供給不足のため 石油とガスの生産ファンドを稼働状態に維持するための材料および技術リソースの企業は、その使用が急激に悪化しています。 操業していない井戸の在庫が増加する間接的な理由は、国内のプラントから供給される設備の質が低いことでもあり、これは修理作業の量の不当な増加につながります。
したがって、1992年までに、ロシアの石油産業は、十分な商業用石油埋蔵量と大きな潜在的資源を持っていたにもかかわらず、すでに危機的状況に陥っていました。 ただし、1988年から1995年までの期間。 石油生産のレベルは46.3%減少しました。 ロシア連邦の石油精製は主に28に焦点を当てています 製油所 (製油所): 14社の石油精製量は年間1,000万トンを超え、入油量の74.5%を処理し、6社の精製量は600万から1,000万トンでした。 テレビ年間および残りの8つのプラントで-年間600万トン未満(最小処理量は年間360万トン、最大は年間約2,500万トン)
処理される原材料の量に関するロシア連邦の個々の製油所の能力、それらの生産資産の構造は、外国の石油精製所とは大きく異なります。 したがって、米国の石油の主なシェアは、西ヨーロッパでは年間400〜1200万トン、年間300〜700万トンの能力を持つ製油所で処理されます。 図9は、ロシア連邦と先進資本主義国における基本的な石油製品の生産の指標を示しています。
表9ロシア連邦および先進資本主義国における基礎油製品の生産の指標。
石油貯留層の開設国。 | 生産量 | |||||
ガソリン | ディーゼル燃料 | 燃料油 | 潤滑油 | ビチューメン | コークス | |
ロシア | 45.5 | 71.4 | 96.8 | 4.7 | 8.1 | 0.99 |
アメリカ合衆国 | 300.2 | 145.4 | 58.4 | 9.0 | 26.2 | 36.2 |
日本 | 28.7 | 44.6 | 38.8 | 2.0 | 5.8 | 0.4 |
ドイツ | 20.2 | 33.7 | 9.0 | 1.4 | 2.7 | 1.4 |
フランス | 15.6 | 27.7 | 12.5 | 1.7 | 2.8 | 0.9 |
イギリス | 27.2 | 25.4 | 16.5 | 0.9 | 2. | 1.5 |
イタリア | 15.9 | 26.2 | 24.8 | 1.1 | 2.4 | 0.8 |
ロシア連邦の生産と消費の構造では、はるかに大きなシェアが重質残油製品によって占められています。 軽質製品の収率は、石油中の潜在的な含有量に近く(48〜49%)、これは、国内の石油精製の構造における深部石油精製の二次プロセスの使用が少ないことを示しています。 石油精製の平均深度(石油精製の量に対する軽油製品の比率)は約62〜63%です。 比較のために、での処理の深さ 製油所先進国の75-80%(米国では-約90%)。1994年の最小値(61.3%)は、ロシアの工業生産の深刻な減少に関連して、モーター燃料の消費量が減少したことによるものです。全体。 国内のプラントでは、留出物の水素化処理のプロセスが十分に開発されておらず、残油の水素化処理がありません。 製油所は環境汚染の主な原因です。1990年の有害物質(二酸化硫黄、一酸化炭素、窒素酸化物、硫化水素など)の総排出量は、精製油1トンあたり4.5kgでした。
ロシア連邦の企業における深化および精製プロセスの能力を外国の同様のデータと比較すると、接触分解能力のシェアはドイツの3分の1、英国の6分の1、および8倍であることがわかります。アメリカに比べて低いです。 これまで、進歩的なプロセスの1つである真空軽油の水素化分解は実際には使用されていません。 このような構造は、すでに述べたように、高品質のモーター燃料が不足している燃料油の過剰生産につながるため、国内市場のニーズとの整合性がますます低くなっています。
上記の一次および二次プロセスの生産性の低下は、製油所への石油供給の減少と消費者の有効需要、およびプロセス機器の高い摩耗による部分的なものにすぎません。 国内製油所の600以上の主要な技術ユニットのうち、わずか5.2%(1991年-8.9%)の耐用年数は10年未満です。 大多数(67.8%)は、25年以上前に稼働しており、交換する必要があります。 ロシア連邦の一次蒸留所の状態は、一般的に最も不満足です。
石油精製業界の固定資産の不満足な状態の直接的な結果は、商業用石油製品の高コストと低品質です。 はい、対象外です 水素化脱硫燃料油は世界市場での需要が低く、軽質油製品の原料としてのみ使用されています。
政府が環境の状態を管理しているほとんどの先進国で80年代に引き締められたことで、外国の製油所の技術的および技術的構造に大きな変化がもたらされました。 モーター燃料の新しい品質基準(いわゆる 「再定式化」モーター燃料)には以下が含まれます:
ガソリンの場合-芳香族化合物の含有量を大幅に削減(ベンゼンを最大1%)および オレフィン炭化水素、硫黄化合物、揮発性指数、酸素含有化合物の必須添加(最大20%);
ディーゼル燃料の場合-芳香族炭化水素の含有量を20〜10%に、硫黄化合物の含有量を0.1〜0.02%に削減します。
1992年には、米国のガソリンの総生産量に占める無鉛ガソリンの割合は90%を超え、ドイツでは70%でした。 日本は無鉛ガソリンのみを生産しました。
国内製油所は引き続き有鉛ガソリンを生産しています。 1991年のモーターガソリン総生産量に占める無鉛ガソリンの割合は27.8%でした。 彼らの生産のシェアは、近年実質的に増加しておらず、現在約45%です。 主な理由は、高オクタン成分を生産するプラントの近代化と建設、および触媒の生産のための財源の不足です。 ロシアの企業は主にA-76ガソリンを生産しましたが、これは現代の開発要件を満たしていません。 エンジンビルディング。輸出可能な製品としての軽油生産の状況はやや良好です。 1991年の硫黄含有量が0.2%までの低硫黄燃料の割合は63.8%でした。 -最大76%
1990-1994年 潤滑油の生産と品揃えは急速に減少していました。 1991年の石油の総生産量が4684.7千トンだったとすると、1994年には2127.6千トンでした。 オルスク、パーマとオムスクの製油所。
石油とガスの複合体の開発における特別な役割は、システムに属しています 石油製品の供給。石油複合施設の機能のためのパイプライン輸送の重要性は、1992年10月7日のロシア連邦大統領の法令によって決定されました。これに従って、州は株式会社トランスネフチの支配権を保持しました。 ロシア連邦の領土では、49.6千キロの主要な石油パイプラインが運用されています、13264 千立方メートル mの貯留層タンク、404の石油ポンプ場。 現在、深刻な問題は、主要な石油パイプラインの既存のシステムを稼働状態に維持することです。
もう一つの問題は、サワー原油の輸送です。 旧ソ連では、この油は主に クレメンチュグ 製油所。
石油市場の発展は、輸送中の石油の品質の変化に対する相互決済の統一されたシステムがこれまで存在しなかったことによって妨げられています。 これは、主要な石油パイプラインの直径が大きく、大量の石油を長距離輸送するように設計されていたためです。これにより、混合物中の石油の汲み上げが明らかに事前に決定されました。 いくつかの見積もりによると、毎年、のみ JSC 「ルクオイル」、石油の消費者特性の劣化と生産者間の石油コストの非等価な再分配による損失は、少なくとも600〜800億ルーブルに達します。
USSRの石油・ガス産業の管理は、USSRの地質省、石油産業省、ガス産業省、石油省のグループのシステムを通じて実施されました。 USSRの精製および石油化学産業、ならびに石油および石油製品の輸送、保管、および流通の主要局
ロシアの石油産業は現在、創出された巨大な生産能力とそれに対応しない低レベルの石油回収の相反する組み合わせです。 特定の種類の燃料の総生産量に関しては、国は世界で最初または主要な場所を占めています。 しかし、産業の仕事の現実 燃料とエネルギーの複合体ロシアは燃料とエネルギー資源の生産を減らすことです (TER)この傾向は1988年以来観察されています。1995年に、生産の減少率は幾分減少しました。そして、それは次の安定化段階の始まりであるかもしれません。
1980年代初頭の石油産業の生産能力は、油田の開発を加速し、輸出の供給を増やすという意図によって著しく損なわれました。当時、石油の輸出は、投資を維持するために外国の経済的源を引き付ける可能性を大部分事前に決定していました。活動、貿易回転率の増加、政府支出の資金調達。 これは、国民経済の構造的不均衡の結果を平準化するための主要な手段の1つになっています。
しかし、石油生産への投資は主に業界の広範な発展に向けられていたため、投資の増加は、比較的低い貯留層の回収と関連ガスの大きな損失と組み合わされました。 その結果、石油業界は一連の大きな生産の落ち込み(1985年、1989年、1990年)を経験し、その最後は今日まで続いています。
石油産業の特徴は、ロシアのエネルギー戦略の優先事項に焦点を当てていることです。 ロシアのエネルギー戦略は、短期(2〜3年)、中期(2000年まで)、長期(2010年まで)の計画、およびエネルギー生産、エネルギー消費、エネルギー供給、世界のエネルギー経済との関係の分野現在、ロシアのエネルギー戦略の最優先事項は、効率的なエネルギー消費と省エネを増やすことです。 ロシアの市場性のある製品のエネルギー強度は、米国の2倍、ヨーロッパの3倍です。 1992年から1995年の生産量の減少。 いいえ „エネルギー強度の低下につながり、さらにはそれを増加させました。
省エネは、この望ましくない傾向を防ぎ、2000年までに大気への有害な排出を削減します。 節約されたエネルギー資源は、輸出安定化の主な源になる可能性があります TER。
石油コンプレックスの現状は、主に石油生産量の減少という観点から、危機として評価されています。 1995年のロシアの石油生産レベルは、70年代半ばの指標に対応しています。 1995年の石油生産は1994年に比べて3.4%減少した。減少の理由は、原材料基盤の悪化、固定資産の減価、共通経済空間の崩壊、政府の厳しい財政政策、人口の購買力、そして投資危機。 生産能力の廃止は、新しいものの試運転よりも3倍高くなります。 遊休井戸の数は増加しており、1994年末までに、稼働中の坑井ストックの平均30%が遊休状態でした。 石油のわずか10%が高度な技術によって生産されています。
ロシアの製油所では、固定資産の減価償却費が80%を超えており、稼働率は 製油所 60%未満です。 同時に、石油輸出による外国為替収益は増加しており、これは輸出の物理的量の増加を上回っていることによって達成されています。
石油精製部門を支援することを目的としたロシア政府による措置にもかかわらず、連邦目標プログラム「燃料とエネルギー」の開発、ロシアの石油精製産業の再建と近代化に資金を提供するための措置に関する決議」、現在すべての製油所の状況は複雑ですが、近い将来の経済回復の開始についての移行楽観主義の悲観論1997年の景気後退の予想された終わりの後、成長は次の段階で着実に回復すると予想されます。数年後、2000年以降はより緩やかな成長が続きます。
国内の石油精製施設の近代化プログラムの主な目標は、製品を市場の要件に適合させ、環境汚染を減らし、エネルギー消費を減らし、燃料油の生産を減らし、輸出用の石油を放出し、高品質の石油製品の輸出を増やすことです。 。
近代化プロジェクトに投資するための財源は限られているため、最も重要なタスクは、提案されたプロジェクトの中から優先プロジェクトを特定することです。 プロジェクトを選択する際には、可能な地域の販売市場、潜在的な地域の生産、および地域レベルでの需要と供給のバランスの評価が考慮されます。 最も有望な地域は、中央地域、西シベリア、極東、カリーニングラードです。 北西部は中程度の有望なものとして分類され、 ヴォルガ・ヴヤトカ地区、中央黒土地帯、北コーカサス、東シベリア。 最も有望でないのは北部地域、ヴォルガとウラルです。
地域の文脈における石油精製所の近代化のためのプロジェクトは、特定のリスクを考慮して分析されます。 リスクは、販売される加工原材料および製品の量、つまり販売市場の存在に関連しています。 コマーシャルおよび トランザクションリスクは、原材料の供給と保管施設を含む加工製品の出荷のための工場での車両の利用可能性によって決定されます。 経済的リスクは、プロジェクトが経済的マージンの増加に与える影響に基づいて計算されました。 金融主なリスクは、一般的にプロジェクトの実施に必要な資金の額に関連しています。
各近代化プロジェクトでは、最終的な構成を選択する前に、詳細な実現可能性調査が必要です。 近代化 製油所ディーゼル燃料の増大する需要を満たすことに貢献し、プロジェクトの実施は、高オクタンモーターガソリンの需要をほぼ完全に満たすだけでなく、国への燃料油の低需要シナリオ輸出における燃料油の余剰を半分にするでしょう。エネルギー生成のための天然ガスによってサポートされていない地域への処理および輸出のための原料としての西ヨーロッパの。
1994年から1995年の石油生産の減少に対する悪影響。 これは、石油製品の価格が高いために大量消費者が支払うことができなくなった完成品の製油所の過剰在庫が原因でした。 加工原料の量を減らします。 石油生産協会を特定のものにリンクする形での州の規制 PZこの場合、それはプラスではなくマイナスの要因となり、石油業界の現状に対応せず、蓄積された問題を解決しません。 バックボーンシステムの過負荷につながる パイプライン石油生産に十分な貯蔵能力がない場合、既存の井戸の閉鎖を余儀なくされる石油輸送。 それで、中央派遣局によって提出されました ロスネフチ、このため994年に 石油とガスの生産協会では、1日あたり69.8千トンの総容量で11千の井戸が閉鎖されました。
石油生産の減少を克服することは、石油コンプレックスにとって最も困難な課題です。 既存の国内技術と生産基盤のみに焦点を当てると、アイドル状態の井戸の在庫が標準値に減少し、生産掘削が毎年増加しても、石油生産の減少は1997年まで続きます。 先進技術(水平および放射状掘削、水圧破砕など)と設備を導入するために、特に小規模および 限界預金。 この場合、石油生産の減少は1997年から1998年に克服することができます。
開発中-生産量の増加から割り当てまで、 同意する下層土の制限付き、
生産中-に基づく原材料の総消費量から合理的な消費量まで リソースの節約。
下層土の合理的な使用への移行と 再保存鉱物の探索からその処理、そして二次利用までの技術チェーン全体に沿って、ロシアの国益と完全に一致しています。 上記の課題は、規制対象のエネルギー市場の主題間の競争の状況で解決することができます。
近年、我が国の石油輸出の分野では、国家独占から徐々に脱却し、先進国で採用されている民間寡占の慣行に近づきつつあり、その主題は、開発され採用された文明化された規則に従って機能している。彼らによって、国の伝統と特殊性を考慮に入れて。 1992年以降の経済改革の間に、国家管理機構の崩壊があったので、石油寡占の形成は必ずしも文明的な方法で行われたわけではありませんでした。
120以上の民間企業および合弁事業の組織が、石油および石油製品を海外で販売する権利を取得しています。 ロシアの石油販売業者間の競争は激化しています。 ダンピングおよび制御されていないトランザクションの数は絶えず増加しています。 ロシアの石油価格は約20%下落し、1992年の輸出は過去最低の6500万トンにとどまった。
専門商社と多くの地方行政、政府機関、およびさまざまな公的機関の両方の輸出税の免除の慣行が広まっています。 全体として、1992年にロシア内務省の経済犯罪局のデータによると、輸出された石油の67%が輸出税を免除され、約$の収入の予算を奪いました。 20億。
1993年に、特別輸出業者の機関が国内で働き始めました。これには、最も経験豊富な商社(トレーダー)の選択と、石油および石油製品の対外貿易業務を行う独占的権利の付与が含まれます。 これにより、993年に石油の輸出量を8000万トンに増やし、価格をわずかに引き上げ(世界レベルを10〜13%下回った)、外国の流れを制御するメカニズムを構築することが可能になりました。国に資金を交換します。 しかし、特別輸出業者の数は引き続き過剰でした(50科目)。 彼らは外国企業とはあまり競争しませんでしたが、彼らの間でも競争を続けました。 輸出税の給付を付与するメカニズムも維持されていますが、予算からの資金不足額は13億ドルに減少しています。
1994年に、特別輸出業者の数は14の組織に減少しました。 石油の輸出は9,100万トンに増加し、ロシアの石油の価格は世界価格の99%に達した。 石油産業の民営化と再編のプロセスは、この分野の改善に貢献しました。多くの企業が完全に垂直統合されて形成され、石油の探査と生産から石油製品の販売までの全サイクルを実行できます。消費者に直接。 1994年の終わりに、ロシア連邦の外務省の積極的な参加を得て、主要なロシアの生産者と輸出業者は、産業協会Soyuzを設立しました。 石油輸出業者 (SONEK)、アクセスは石油セクターのすべての主題に開かれています。
このように、ロシアの企業は、先進国の主要な独占企業と世界市場で競争することができました。 特別輸出業者協会の廃止のための条件が作成されました。これは1995年初頭の政府の決定によって行われました。 SONEK戦略的商品の輸出を合理化する世界的な慣行を実施しました。 たとえば、日本には100を超える輸出カルテル、ドイツには約30、米国には約20の輸出カルテルがあります。
ロシア国内市場に垂直統合された石油会社が存在することは、それらの間の効果的な競争を発展させるための前提条件を生み出し、それは消費者にプラスの結果をもたらします。 しかし、ロシアの石油製品市場は実際には新たに設立された石油会社の影響力のあるゾーンに分割されているため、これらの前提条件はこれまで地域レベルで実施されていません。 調査した22のうち SCAP 1994年のロシアでは、アストラカンおよびプスコフ地域、クラスノダールおよびスタブロポール地域の市場でのみ、石油製品(ガソリン、燃料油、ディーゼル燃料)の供給が2つの石油会社によって行われています。ある石油会社は、原則として、80番目のマイルストーンを超えています。
直接リンクによる配送や断片的な配送も他社が行っているが、地域市場への配送量に占めるシェアは小さすぎて独占企業と競争できない。 たとえば、オリョール地域では、会社が絶対的に支配的です 「KZhOS」地域市場(97%)の会社 「ルクオイル」石油製品も供給 アグロスナブ。ただし、両者間の合意は一時的なものであり、物々交換ベースで締結されました。
1993年初頭に3つの垂直統合石油会社を設立 (VINK)石油製品市場に大きな影響を与えました。 垂直統合された各企業の石油生産量は、他の石油生産企業に比べてパーセンテージで増加し、1994年1月には合計56.4%に達しましたが、1993年上半期にはこれら3社が全体の36%を生産しました。ロシアによる石油生産。 一般に、主要な種類の石油製品の生産量の減少に伴い、VIOCは安定し、特定の種類の製品の生産量を増加させました。
これに伴い、VIOCの石油価格の上昇は、社内で形成されていない産油企業よりも平均して低くなっています。 さらに、石油会社は定期的に石油製品の価格の凍結を発表しています。 これにより、石油会社は、子会社が所在する地域の石油製品市場だけでなく、開発することができます。 石油製品供給、しかし、他の最も魅力的な地域(国境、中央、南部)にも積極的に行きます。 1994年に新しい石油会社の設立が停止されたことで、3つの機能に大きなメリットがもたらされました。 NK販売市場を獲得し、その中での地位を強化することにおいて。
石油製品の消費者の購買力が完全に低下している状況において、今日の地域市場における石油独占の活動の経済的影響は、明白な否定的な性質のものではありません。 さらに、石油会社による国のニーズへの供給は、実質的に無償貸付の条件で提供され(農業産業部門は不良債権の1つです)、地域の不払いの運用上の問題を解決します。 しかし、需要の活性化に伴い、消費者の支払能力が高まっているため、価格決定やその他の支配的な地位の乱用の可能性が実現されないという保証はありません。 これは、競争環境を構築し、独占禁止要件を策定する際に考慮に入れる必要があります。同時に、特定の業界機能を考慮に入れる必要があります。その中で最も重要なものは次のとおりです。
技術プロセスの継続性と、消費者に電気および熱エネルギー、原材料、燃料を提供する信頼性に対する要件の高まり。
電気および熱エネルギー、石油およびガスの生産、輸送および消費の同時発生プロセスの技術的統一。
作成された統合システムの集中ディスパッチ制御の必要性 エネルギー 石油とガス供給。これにより、燃料およびエネルギー資源の使用効率が向上し、消費者への供給の信頼性が高まります。
自然エネルギー独占 油供給者と消費者に関連するガス輸送システム、およびこれらのシステムの活動に対する州の規制の必要性。
石油の経済的パフォーマンスの依存性と ガス生成燃料抽出のための鉱業および地質条件の変化からの企業。
最終製品のリリースを保証する、主要産業とサービス産業の企業と部門の厳格な技術的相互依存。
現在、産業の特徴を踏まえ、競争力のある環境づくりの基盤を築いています。 燃料とエネルギーの複合体これは以下を提供します:
燃料およびエネルギー部門における自然および許可された独占のリストの形成。
燃料およびエネルギー複合施設の企業および組織の民営化中に独占禁止措置の実施を確保する。
世界市場で競争力がある、または競争力を持つ機会がある燃料およびエネルギー複合施設の企業および組織を特定し、世界市場で効果的に機能するための条件を作成する。
燃料およびエネルギー複合施設の企業および組織の不公正な競争の防止に対する政府機関による管理の実施。
燃料およびエネルギー部門における金融および産業グループの形成。
中小企業の発展のための一連の優先措置の燃料およびエネルギー部門での実施のための行動計画の開発。
管理機能の境界設定に関する提案の作成
1. FremantleM.Chemistryの動作。 2時間で。パート1。:あたり。 英語から。 -M .: Mir、1991.-528 p。、ill。
2. FremantleM.Chemistryの動作。 2時間で。パート2。:あたり。 英語から。 -M .: Mir、1991.-622 p。、ill。
3.V.Yu。 アレクペロフロシアの垂直統合石油会社。 – M.:1996。
ケロゲン(「ワックス」を意味するギリシャのケロ、および「形成」を意味する遺伝子から)は、岩石に散在する有機物質であり、有機溶媒、非酸化性鉱酸および塩基に不溶性です。
コンデンセート-フィールドではガス状であるが、表面に抽出されると凝縮して液体になる炭化水素混合物。
– (主に)メタンと(少量で)最も近い同族体(エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなど)で構成されています。 関連する石油ガス、つまり、天然ガスが石油より上にあるか、圧力下で石油に溶解している場合に観察されます。
油
-これは、アルカン、シクロアルカン、アレーン(主なもの)、および酸素、窒素、硫黄を含む化合物で構成される油性の可燃性液体です。
石炭
-有機起源の固体燃料鉱物。 グラファイトaはほとんど含まれず、元素C、H、O、N、Sを含む多くの複雑な環状化合物が含まれています。無煙炭(ほぼ無水)、石炭(-4%水分)、褐炭(50-60%水分)があります。 コークス化により、石炭は炭化水素(気体、液体、固体)とコークス(純粋なグラファイト)に変換されます。
石炭コークス
空気を使用せずに石炭を900〜1050°Cに加熱すると、熱分解が起こり、揮発性生成物(コールタール、アンモニア水、コークス炉ガス)と固形残留物(コークス)が形成されます。
主な製品:コークス-96-98%カーボン; コークス炉ガス-60%水素、25%メタン、7%一酸化炭素(II)など。
副産物:コールタール(ベンゼン、トルエン)、アンモニア(コークス炉ガスから)など。
精留法による石油精製
予備精製された油は、連続蒸留塔で特定の沸点範囲の留分に大気圧(または真空)蒸留されます。
主な製品:軽質および重質ガソリン、灯油、軽油、潤滑油、燃料油、タール。
接触分解による石油精製
原材料:高沸点留分(灯油、軽油等)
補助材料:触媒(修飾アルミノケイ酸塩)。
主な化学プロセス:500〜600°Cの温度と5 10 5 Paの圧力で、炭化水素分子はより小さな分子に分割され、接触分解は芳香族化、異性化、アルキル化反応を伴います。
製品:低沸点炭化水素の混合物(燃料、石油化学製品の原料)。
C 16.H34→C8H 18 + C 8 H 16
C 8H18→C4H 10 + C 4 H 8
C 4H10→C2H 6 + C 2 H 4