Нефть - кровь промышленности
Другие рефераты
П Л А Н
| | стр. | |1. |Типы источников энергии |2 | |2. |Чем можно заменить нефть
|3 | |3. |пиролиз |4 | |4. |газификация |5 | |5. |ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО
СЫРЬЯ |6 | |6. |Сейсмические исследования недр Земли |7 | |7.
|использованная литература |8 | |
Нефть – это кровь промышленности.
И.В.
Сталин
i. типы источников энергии
Потребление нефти во всем мире прогрессивно растет, что, в свою
очередь, определяется развитием техники и промышленности, ростом населения.
В начале 20-го столетия потребление энергии удваивалось за 50 лет, а
теперь – каждые 15 лет.
Существующие источники энергии делят на возобновляемые и
невозобновляемые:
|НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ |ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ |
|Ископаемое топливо |- солнечная энергия |
|- каменный уголь |- гидроэнергия |
|- бурый уголь |- энергия ветра |
|- торф |- энергия морских приливов |
|- горючие сланцы |- геотермальная энергия |
|- битумы | |
|Жидкое | |
|- нефть | |
|Газообразное | |
|- природный газ | |
|- попутный газ | |
|Атомная энергия | |
|- залежи радиоактивных веществ | |
Человечество использует в основном невозобновляемые источники
энергии. Вторая половина 20-го века характеризуется использованием в
основном нефти, газа – на 70%, а твердого топлива на 30%.
Запасы нефти и газа в мире не столь велики, и при интенсивном
использовании могут скоро оскудеть. К тому же нефть и нефтяные газы
являются основным сырьем для химической промышленности, которая развивается
опережающими темпами. Поэтому для будущего необходимо сохранить нефть и газ
прежде всего как сырье для химической промышленности, заменив нефть как
топливо другими источниками энергии.
Пример. Уже в настоящее время в Дании и Голландии 10% всей
потребляемой энергии составляет энергия ветра.
Пример. Атомная энергетика – энергетика сегодняшнего дня. Первичным
сырьем для нее служит уран, торий, природные запасы которых велики. Принцип
основан на радиоактивном превращении урана в искусственное ядерное горючее
– плутоний – 234.
Предполагается к 2100 году довести долю ядерной энергетики до 70%
энергопотребления.
2. ЧЕМ МОЖНО ЗАМЕНИТЬ НЕФТЬ
Одним из наиболее эффективных заменителей являются горючие газы –
природный газ, попутный нефтяной газ, коксовый газ, генераторный газ. К
тому же природный газ – это прекрасное топливо:
1. Дает полное сгорание без дыма
2. Прекрасно хранится в сжатом и сжиженном состоянии
3. Сравнительно низкая себестоимость добычи
4. Бурение газовых скважин не отличается от проходки нефтяных скважин.
Природный газ также используется как:
1. Газовое топливо
2. Применяется для серийных двигателей внутреннего сгорания. При этом
токсичность выхлопных газов меньше.
Чем еще можно заменить нефть?
Наиболее перспективно развитие угольной промышленности. Запасы
каменного угля в 5 раз превышают запасы нефти и газа.
Пример. Если считать уголь как единственный источник энергии, то его
запасов хватит на 300 – 400 лет.
3. ПИРОЛИЗ
Чтобы уголь стал нефтеподобным, его надо гидрировать (произвести
процесс обработки твердого топлива водородом при 5000 и давлении 70 мПа в
присутствии катализатора). При гидрировании угля происходит разрушение
непрочных молекулярных и внутирмолекулярных связей и гидрирование
ненасыщенных молекул.
Переработка твердого топлива возможна через пиролиз – нагревание
твердого топлива в закрытых реакторах без доступа воздуха. При этом крупные
молекулы расщепляются, а осколки полимеризуются, конденсируются,
ароматизируются, алкинируются и т.д.
|П И Р О Л И З |
|низкомолекулярный |высокомолекулярный |
|5000 - полукоксование |10000 – коксование |
|Получают синтетическое газовое и |Получают кокс и коксовый газ. смолу |
|жидкое топливо | |
Коксование осуществляется в коксовой печи, которая имеет 1 камеру
коксования, 2 обогревательные простенки для сжигания и циркуляции
отопительного газа, 3 регенераторы для утилизации теплоты отходящих дымовых
газов.
Кокс – один из главных продуктов коксования. Он используется в черной
и цветной металлургии, в химической промышленности. Кокс – источник тепла
(содержит 97,5% углерода).
Коксовый газ – содержит пары, коксовые смолы, пары бензельных
углеводородов, аммиак, сероводород, нафталин, пары воды, водород, метан,
этилен и его гомологи, угарный и углекислый газы, азот.
Смола – черная, вязкая жидкость, содержащая до 10 тыс. индивидуальных
химических веществ.
Существует еще один способ переработки твердого топлива – газификация
– превращение органической части твердого топлива в смесь газов путем его
неполного окисления воздухом, кислородом, водяным паром при 10000 в
реакторах-газогенераторах.
4. ГАЗИФИКАЦИЯ
Газификация – процесс с получением искусственного газообразного
топлива и сырья для химической промышленности.
Для газификации используют торф, полукокс, низкосортные угли.
Если вместо катализатора использовать воздух, то 2С + О2 ->2CO2,
2CO2 + O2 ->2CO2, C + O2 -> CO2.
Если использовать водяной пар, то C + H2O -> CO + H2,
C + 2H2O -> CO2 + 2H2, CO + H2O -> CO2 + H2
В результате газификации получают генераторные газы
Водород 16% угарный газ 10% метан
Известно, что метанол является основой для получения высокооктановых
добавок к моторному топливу, так же как и водород, он является экологически
перспективным видом топлива взамен бензина (что дает возможность применения
водорода в двигателях – авто, авиа, дизельных), также в быту – отопление
помещений, освещение).
Водород – ценное сырье для нефтепереработки и переработки твердого
топлива. Водород применяют для замены нефтепродуктов в виде добавок к
автотопливу, которая уменьшает вредность выхлопных газов, повышает
экономичность двигателей.
5. ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
Наш мир начал отсчет 3-го тысячелетия, и подошли мы к нему с
оскудевшими природными сырьевыми ресурсами, особенно в отношении нефти, так
как объемы добычи нефти растут, рано или поздно ее запасы оскудеют. Поэтому
приходится экономить – в области энергоресурсов – но это лишь частичная
мера, т.к. моря и океаны хранят огромные запасы углеводородных газов (в
твердом состоянии).
Пример. Бермудский треугольник (на поверхности моря образовался
кипящий газом водяной купол, из которого вырывались газовые гейзеры).
Так как Мексиканский залив с Бермудами находится в зоне активной
тектонической деятельности, то это приводит к нарушению структуры пород,
падению в них давления, образованию многочисленных трещин, по которым мог
вырваться наружу колоссальный объем газа, заключенного в твердые, похожие
на лед частицы газовых гидратов – кластраты – соединения-ловушки, когда
одна молекула попадает в объем другой, более крупной.
Между молекулой-хозяйкой и молекулой-гостьей есть связь, для разрыва
которой нужны усилия.
1 м3 кластрата содержит 200 м3 газа. Залежи кластратов – газовых
гидратов – встречаются в осадках глубоководных акваторий и в недрах суши с
мощной зоной вечной мерзлоты. Запасы газа в форме гидратов в десятки раз
превосходят все разведанные запасы нефти.
Существует еще так называемая «тяжелая» нефть – вязкая масса с
плотностью 1. Она пропитывает песчаники и известняки. Разработки такой
нефти очень малы. «Тяжелая» нефть является частным случаем битумов.
Природные битумы – породы, напитанные высоковязкой нефтью, которую можно
выделить при нагревании. Природные битумы могут давать до 40% от
необходимого количества нефти (но переработка требует больших затрат).
|Источники углеводородного сырья |
|традиционные |нетрадиционные |
|- нефть |- жидкие, газообразные углеводороды |
|- горючие газы |(полученные из битумных пород, угля,|
| |горючих сланцев) |
Горючие сланцы – разновидность битумов – похожи на бурый уголь по
внешнему виду, занимают промежуточное положение между нефтью и углем (С – Н
меньше, чем в нефти, но больше, чем в угле).
Сланцы разрабатывают подземной газификацией – под землей на
значительной глубине поджигают пласт сланцев. Выделяется углекислый газ,
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
