![]() | |
![]() |
![]() ![]() |
Politica de confidentialitate |
|
![]() | |
• domnisoara hus • legume • istoria unui galban • metanol • recapitulare • profitul • caract • comentariu liric • radiolocatia • praslea cel voinic si merele da aur | |
![]() |
![]() |
||||||
Petrolul - sursa importanta de energie si materii prime organice proiect | ||||||
![]() |
||||||
|
||||||
Petrolul brut (numit si titei) este un produs de natura organica , care se gaseste
in pamant , formand zacaminte . El este un lichid vascos , a carui culoare variaza
de la galben-verde pana la negru , avand reflexe colorate diferit . Mirosul
petrolului este caracteristic. Densitatea lui este cuprinsa intre 0,750 si 0,970
. Petrolul nu este solubil in apa . x1p23pc Formarea petrolului . Dintre diferitele teorii asupra formarii petrolului , teoria originii organice este cea mai acceptata . Conform acestei teorii , petrolul s-a format din malul rezultat din resturi de plante si animale inferioare din apele marilor (plancton) , care , prin depunere la mare adancime in fundul apelor , in decurs de milioane de ani , a suferit procese de descompunere si transformare . Aceste procese s-au produs in absenta de aer si sub influenta caldurii terestre , a presiunii ridicate si , probabil , a unor bacterii anaerobe . Rol important se pare ca revine si malului mineral drept catalizator al unor procese chimice de transformare a grasimilor . Malul negru unsuros de pe fundul apelor statatoare , format din materii organice in putrefactie si din mal mineral , se numeste sapropel .El constituie primul stadiu de transformare a substantelor organice , care are loc in timpul sedimentarii si sta la baza formarii bitumului in etapa urmatoare mai lunga cand se produc transformari biochimice si geochimice . Formarea zacamintelor de petrol are loc ulterior , in urma unor procese de migratie si acumulare prin care au luat nastere concentratii mari de petrol in sectoare relativ mici din scoarta pamantului . Petrolul se gaseste in zacaminte primare sau in zacaminte secundare , in care el a patruns prin migrare din zacaminte primare sub actiunea presiunii gazelor . (Rocile de inmagazinare , cum sunt calcarul , gresia , dolomitul , marnele si nisipul au totdeauna pori si fisuri) . Dupa patrunderea in roca rezervor , petrolul poate sa se separe de apa si de gazele care il insotesc , formand trei straturi distincte , el asezandu-se in acelasi rezervor , sub gaze si deasupra apei.In zacamant , petrolul se gaseste sub presiune din cauza hidrocarburilor gazoase dizolvate . Tara noastra este bogata in petrol.Principalele noastre zacaminte de petrol se gasesc in Oltenia (la Tg.Jiu) , Muntenia (campul petrolifer Dambovita-Prahova si cel din Pitesti) , Moldova(zona petrolifera Bacau) . In prezent se continua cercetarile in vederea descoperirii altor zacaminte de petrol , prin a caror exploatare rationala industria noastra petroliera sa ia o dezvoltare crescanda . Exploatarea petrolului . Petrolul se extrage din zacaminte prin sonde . Saparea sondelor se face prin metode mai vechi de izbire , sau prin metode mai noi de foraj rotativ . Ca metode de extractie se cunosc : eruptia naturala , eruptia fortata si extractia mecanica (pompare) . Eruptia naturala se produce cand presiunea titeiului in zacamant este suficient de mare ca sa-l ridice prin sonda , pana la suprafata . Cand presiunea in zacamant nu este suficient de mare , atunci ridicarea petrolului la suprafata este ajutata prin introducere de aer sau gaze comprimate pana in zacamant . Cu toate acestea , la un moment dat , zacamantul de petrol trebuie sa fie exploatat prin pompare . Multe zacaminte , chiar de la inceput , nu au presiune suficienta pentru o eruptie naturala sau ajutata si deci trebuie exploatate prin pompare . Compozitia petrolului . Petrolul este un amestec de hidrocarburi (hidrocarburi gazoase si solide dizolvate in hidrocarburi lichide) , care mai contine si alti diferiti compusi , in proportii mici , ca de exmplu : compusi cu oxigen , compusi cu sulf , compusi cu azot si diferite substante minerale . Nefiind o substanta unitara , petrolul brut nu are punct de fierbere constant . Variatia , in limite destul de largi a proprietatilor petrolului : culoarea , densitatea , vascozitatea , este o urmare a varietatii compozitiei chimice a componentelor , cum si a proportiilor in care se gasesc . Hidrocarburile existente in petrol fac parte din urmatoarele clase : alcani , cicloalcani si hidrocarburi aromatice . Petrolul nu contine hidrocarburi aciclice nesaturate (acestea apar insa in unele produse de cracare) . a) Alcanii intra in proportia cea mai mare in petrol . Ei se gasesc mai ales in fractiunile usoare . Astfel , gazele de sonda sunt alcatuite aproape numai din alcani inferiori , care se gasesc amestecati in zacamant (adeseori ei erup din pamant formand gaze naturale) . In fractiunile cu puncte de fierbere mai inalte (fractiuni medii) , proportia de alcani scade . In schimb , parafina care este formata din alcani cu un numar mare de atomi de carbon , peste 16 se gaseste in proportii ridicate in fractiunile de ulei . b) Cicloalcanii (naftenele) se gasesc de asemenea in proportie mare . In petroluri exista numai naftene cu cicluri de C5 si C6 . In fractiunile inferioare se gasesc derivati ai ciclopentanului si ciclohexanului cu una sau mai multe catene alchilice de lungimi diferite . In frctiunile superioare sunt prezente naftene policiclice cu 2-6 cicluri , in ale caror molecule se gasesc si catene alchilice . c)Hidrocarburile aromatice se gasesc in proportie mai redusa decat celelalte hidrocarburi . Totusi , proportia lor in petrol variaza in limite foare largi . Astfel in fractiunile usoare se gasesc in proportie de 4-20% hidrocarburi aromatice monociclice ; in fractiunile care fierb peste 2000C , creste continutul in compusi cu mai multe nuclee aromatice . Cu cat continutul in hidrocarburi aromatice din fractiunile grele este mai mare , cu atat petrolul respectiv contine mai mult asfalt . Dintre celelalte clase de substante organice care se gasesc in petrol , se mentioneaza compusii cu oxigen : acizi grasi , acizi naftenici si fenoli , care imprima petrolului caracter acid : compusii cu sulf : hidrogen sulfurat , mercaptani etc. , care imprima petrolului miros neplacut si proprietati corosive ; compusii cu azot , care au caracter bazic ; diferite substante organice cu stuctura complexa continand O , S si , uneori , N , denumite rasini si asfaltene . Clasificarea petrolurilor . Pe baza compozitiei chimice , respectiv a predominarii unor categorii de hidrocarburi , petrolurile au fost clasificate in mai multe tipuri : 1. Petrol parafinos caracterizat prin procentul mai ridicat in alcani (pana la 78%) , asa cum sunt in general petrolurile americane . 2. Petrol asfaltos , caracterizat prin procentul mare de hidrocarburi aromatice (in fractiunile usoare) cat si de substante asfaltoase , asa cum sunt petrolurile din Caucaz . 3. Petrol de tip intermediar , caracterizat prin procentul mare fie de cicloalcani fie de alcani si hidrocarburi aromatice . In tara noastra , cele mai numeroase sunt petrolurile parafino-nafteno-aromatice (52%) , carora le urmeaza , in ordinea frcventei , petrolurile parafino-naftenice (37%) , nafteno-aromatice (8%) si parafinice (3%) . Caracteristica petrolurilor romanesti este abundenta compusilor aromatici , in deosebi in fractiunile inferioare ; de aceea , benzinele romanesti contin 10-20% hidrocarburi aromatice . De asemenea , caracteristic este continutul foarte redus de asfaltene si de compusi cu sulf Petrolul brut extras din pamant este impurificat cu apa si substante minerale
in suspensie , a caror separare se face de obicei inainte de prelucrare . Operatiile
la care este supus petrolul se grupeaza in : Dezbenzinarea gazelor de sonda . Petrolul brut extras din sonde este insotit
de hidrocarburi gazoase , care formeaza asa-numitele gaze de sonda . De aceea
, prima operatie la care este supus petrolul , dupa extragerea lui din zacamant
, este indepartarea gazelor de sonda . Spre deosebire de alte fractiuni petroliere, uleiurile nu sunt diferentiate dupa domeniul temperaturilor de fierbere, ci dupa vascozitate, care este cea mai importanta caracteristica a unui lubrifiant. Uleiurile se intrebuinteaza pentru ungerea masinilor si a motoarelor cu explozie, pentru izolarea electrica, la transformatoare etc. Folosirea lubrifiantilor pentru scopuri fundamental diferite (motoare Diesel, automobile, mecanisme de ceasornice etc.) necesita si calitati deosebite. Deoarece calitatile cerute nu pot fi obtinute insa numai prin alegerea fractiunii petroliere, se folosesc adaosuri fie de uleiuri de provenienta animala sau vagatala (uleiuri compoundate), fie de asa-numiti aditivi, substante care in doze mici influenteaza esential calitatile unui ulei (vascozitate, comportare la temperaturi joase sau inalte, stabilitate la oxidare etc.). Parafina se obtine din produsele distilarii secundare a unei pacuri parafinoase. Separarea parafinei de uleiuri se face prin racire la temperatura joasa in vederea cristalizarii ei, dupa care urmeaza separarea cristalelor de parafina prin filtrare, tot la temperatura joasa, sau, uneori, prin centrifugare. Din punctul de vedere al compozitiei chimice, parafina este formata dintr-un amestec complex de alcani cu numar mare de atomi de carbon (C21 -; C30). Parafina este o masa semiopaca, insolubila in apa ai alcooli, solubila in benzen, sulfura de carbon etc. Calitatile parafinei (parafina pentru chibrituri, parafina moale, parafina semitare si parafina tare) sunt determinate de punctul de congelare, continutul in uleiuri, dar si de culoare si miros. In functie de aceste calitati, parafina se intrebuinteaza in cantitati mari la fabricarea lumanarilor, pentru impermeabilizarea tesaturilor si a hartiei, ca adaos la pulberi si explozivi, drept component la fabricarea cerurilor, ca izolant electric etc. Vaselina bruta sau petrolatum este un produs alifios, microcristalin, care se obtine din reziduurile de la distilare, bogate in produse parafinoase. Prin rafinare se obtine apoi vaselina farmaceutica, de culoare galbena sau alba (punct de picurare 35- 600C). Vaselina este folosita in medicina si cosmetica, iar in tehnica ca lubrifiant si agent anticorosiv. Vaselina artificiala se prepara prin dizolvarea parafinei, cu adaos de cerezina, in uleiuri minerale rafinate. Ea este inferioara calitativ vaselinei naturale. Asfaltul sau bitumul se obtine ca reziduu la distilarea pacurii sau la oxidarea acesteia. El este o masa neagra, moale, plastica si lipicioasa, care pe masura ce distilarea este inaintata devine din ce in ce mai dura. Asfaltul, din punct de vedere chimic, contine mai ales aromatice cu multe cicluri, acizi si rasini cu molecule mari si alte diferite substante care contin oxigen. El este intrebuintat pentru impregnarea cartonului (carton asfaltat), pentru etansarea mufelor si conductelor din industria chimica, ca liant pentru brichete, ca mijloc rudimentar de protectie a fierului contra ruginii, ca material izolant, la pavarea drumurilor etc. Rafinarea produselor petroliere. Procedeele de distilare permit obtinerea din petrolul brut a unor fractiuni cu anumite domenii de fierbere, adecvate scopului folosirii. Ele nu influenteaza insa compozitia chimica a produselor, respectiv continutul in alcani, naftene si aromate, ceea ce este de deosebita importanta pentru calitatea produsului. 1. Rafinarea prin extractie. Indepartarea anumitor grupe de substante nedorite, respectiv o separare a fractiunii in asa-numite “rafinate” si “extracte”, cu caracter chimic diferit, se realizeaza prin extractie. Procedeul se bazeaza pe tratarea amestecului lichid care trebuie separat, cu un dizolvant selectiv, adica cu un lichid paretial miscibil cu materialul tratatsi care poseda o capacitate de dizolvare cat mai diferita pentru grupele cetrebuie indepartate. Prin folosirea unui dizolvant selectiv se realizeaza o imbogatire a componentelor mai solubile. In practica, separarile se realizeaza prin extractie in contra curent in coloane umplute cu materiale cu suprafata mare (de exemplu inele Raschig). Primul procedeu cu dizolvanti selectivi este procedeul Edeleanu, introdus in practica in 1911, cu scopul imbunatatirii proprietatilor de ardere in lampi a unor lampante, prin indepartarea hidrocarburilor aromatice. Extractia hidrocarburilor aromatice se realizeaza cu bioxid de sulf lichid. Procedeul este aplicat astazi nu numai pentru scopul initial, cisi pentru obtinerea unor extracte aromatice, antidetonante, din benzine, pentru imbunatatirea proprietatii de aprindere a unor motorine (pentru motoare Diesel) etc. Pentru obtinerea unor hidrocarburi aromatice pure din amestecuri de hidrocarburi se mai foloseste ca dizolvant selectiv un amestec de glicol si apa (procedeul Udex). Aplicatia cea mai importanta a procedeelor de extractie o reprezinta imbunatatirea calitatii lubrifiantilor. Pentru obtinerea unor lubrifianti de calitate sunt necesare urmatoarele: - indepartarea componentelor asfaltoase, care se face folosind propanul lichid ( in care componentele asfaltoase sunt insolubile); - imbunatatirea indicelui de vascozitate , care poate fi realizata prin diferite procedee , ca de exemplu procedeul Edeleanu , procedeul cu furfurol , procedeul cu fenol . 2. Rafinarea chimica . Se aplica in vederea imbunatatirii calitatii (stabilitate , nocivitate , culoare , miros) produselor rezultate prin procedeele de prelucrare a petrolurilor brute . Pentru realizarea acestui scop se urmareste indepartarea in special a compusilor cu oxigen(acizi grasi , acizi naftenici , fenoli) ,a unor compusi cu sulf (hidrogen sulfurat , mercaptani etc . ) , a unor compusi cu azot ( baze piridice ) , a unor hidrocarburi nesaturate cu tendinta de rezinificare etc . Metodele de rafinare uzuale folosesc acid sulfuric , hidroxid de sodiu , solutie de plumbit , pamant decolorant etc. Recent sunt aplicate metode de transformare catalitica . Rafinarea cu acid sulfuric este economica si poate fi aplicata practic la toate produsele petroliere . Taria acidului pentru rafinare depinde in mare masura de tipul produsului si scopul rafinarii . O temperatura mai ridicata favorizeaza indepartarea hidrocarburilor aromatice , alchenelor si substantelor asfaltoase . Tratarea cu hidroxid de sodiu se foloseste pentru indepartarea componentelor acide din distilate (acizi naftenici fenoli , hidrogen sulfurat etc.) sau a celor provenite in urma prelucrarii sau rafinarii acide (acid sulfuric , sulfati acizi de alchili, sau sulfati de dialchili) . Desulfurarea se aplica produselor petroliere , cum sunt benzinele si lampantul , care contin compusi cu sulf , ca de exemplu mercaptani . (Acestia , pe langa mirosul neplacut , imprima produsului actiune corodanta si diminueaza calitatile de carburant . ) Indepartarea produsilor cu sulf , respectiv transformarea lor in compusi mai putin daunatori , se poate face prin : procedee oxidative , prin care mercaptanii sunt transformati in disulfuri , mai putin daunatoare ; procedee extractive , prin care mercaptanii sunt solubilizati prin tratare cu lesii alcaline ; procedee de desulfurare catalitica , prin care combinatiile cu sulf sunt transformate in H2S , care apoi este indepartat prin spalare . Prelucrarea secundara a produselor petroliere Metodele de distilare , fractionare , extractie si cristalizare sunt metode fizice adecvate separarii petrolului in grupe de hidrocarburi .Insa , pentru satisfacerea cerintelor variabile si mereu crescande ale consumului si pentru o valorificare cat mai rationala a petrolului este necesara si o transformare pe cale chimica a componentelor sale . Cracarea si reformarea . Prin cracare se intelege scindarea unor hidrocarburi din petrol , cu masa moleculara mare si punct de fierbere ridicat (motorine si reziduuri de la distilarea primara ) , sub influenta unor temperaturi ridicate (450-5500 C ) , si , eventual a unor catalizatori , in fractiuni mai mici , cu puncte de fierbere mai joase . Cracarea consta din o serie de reactii primare si secundare , de obicei greu de separat si urmarit . In principiu , materialul initial format din compusi cu masa moleculara mare este scindat in cateva fractiuni ( produse intermediare ) , din care rezulta apoi benzina si gaze . Daca , insa , aceste produse de reactie raman in continuare expuse in conditiile de cracare , intervin reactii secundare care duc , in sens invers la compusi cu masa moleculara mare , anume gudroane sau chiar cocs . Hidrogenul existent in materia prima nefiind suficient pentru saturarea tuturor hidrocarburilor rezultate la cracare , in produsul de cracare apar alchene si alcadiene , care , fiind foarte reactive , pot suferi cu usurinta transformari ulterioare . Produsul final este deci o suprpunere a acestor reactii determinat de durata si temperatura de cracare . In practica , conditiile de cracare trebuie astfel alese incat sa rezulte o proportie maxima de benzina si o proportie minima de gaze , gudroane si in special de cocs . 1 . Cracarea termica a fost primul procedeu de cracare aplicat in productie aplicat in productie . El este folosit pentru cracarea motorinelor si a reziduurilor de distilare , cum si pentru reformarea benzinelor grele . Procedeele de cracare termica in faza de vapori se aplica petrolurilor sau motorinelor . Se lucreaza la temperaturi pana la 6000C si presiune joasa . Benzina obtinuta are calitati antidetonante , dar este puternic nesaturata si deci instabila .De aceea , pentru obtinerea benzinelor auto se prefera procedeul catalitic ; totusi , produsul obtinut prin cracare in faza de vapori poate folosi ca materie prima cu caracter nesaturat necesar industriei petrochimice . Reformarea termica este un procedeu dupa care o benzina grea , cu cifra octanica mai redusa , este transformata intr-o benzina cu cifra octanica ridicata . Procesul consta intr-o cracare termica , la temperaturi de 500-6000C si presiuni de 40-80 atm . 2. Cracarea catalitica prezinta fata de procedeele termice avantajul unei accelerari esentiale a procesului de cracare , obtinerii unor randamente mai ridicate in benzine si , in special realizarii unei calitati superioare a produselor rezultate . Prin cracare catalitica se obtin benzine cu cifra octanica foarte ridicata . Pot fi supuse procesului de cracare catalitica numai fractiuni petroliere nete (de obicei motorine) , dar nu reziduri . Reformarea catalitica , adica transformarea catalitica a benzinelor grele , reprezinta un procedeu important si inca in dezvoltare . Prin reformare catalitica se pot obtine nu numai benzine auto antidetonante , ci si produse cu caracter aromatic , care pot fi folosite drept adaosuri pentru benzine de aviatie , cum si compusi aromatici puri . In comparatie cu procedeele de reformare termica , procedeele de refomare catalitica dau randamente mai bune in benzine cu calitati antidetonante superioare . Petrolul ca materie prima pentru industria chimica O ramura relativ recenta a industriei chimice , dar care se gaseste in dezvoltare rapida , este industria petrochimica , adica acea parte din tehnologia chimica organica care foloseste produse obtinute din petrol ca materii prime pentru sinteze . Dezvoltarea recenta a petrochimiei , mai ales in comparatie cu carbochimia -; adica a acelei ramuri a tehnologiei chimice organice care foloseste produse obtinute din gudroane de carbuni ca materii prime pentru sinteze -; se datoreste complexitatii si varietatii compozitiei petrolurilor , care ingreuneaza extrem de mult izolarea componentelor individuale , chiar daca acestea fac parte predominant din clasa hidrocarburilor . O data insa initiata , petrochimia a luat o dezvoltare accelerata , mai ales stimulata de cerintele ivite dupa cel de-al doilea razboi mondial , intrecand cu mult ritmul de dezvoltare a industriei carbochimice . In prezent exista o mare varietate de produse petrochimice (peste 3000) , cu numeroase utilizari atat in ce priveste consumul productiv cat si ca bunuri de consum . Se apreciaza ca produsele industriei petrochimice reprezinta , pe plan mondial , circa o treime din valoarea totala a productiei chimice . Spre deosebire de carbochimie , care prelucreaza in cea mai mare parte combinatii aromatice , petrochimia prelucreaza mai ales combinatii alifatice . Ca materii prime se folosesc unele hidrocarburi si compusi derivati , ca de exemplu alcani inferiori din gazele de sonda sau naturale , alcani superiori din fractiunile grele ( lampant , motorina ) sau chiar parafina , hidrocarburi aromatice , acizi naftenici etc . , care pot fi izolati cu destula puritate din fractiuni petroliere , astfel incat isi gasesc utilizirea fie ca atare , fie in sinteze -; chimice . Sursele cele mai importante pentru obtinerea de produse nesaturate si aromatice care sa fie folosite ca materie prima pentru sinteze -; chimice sunt insa procedeele de cracare si reformare (termice si mai ales catalitice) . Daca se tine seama de complexitatea compozitiei petrolului , cum si de varietatea proceselor la care pot fi supuse subtantele organice , si anume : oxidare , reducere , sulfonare , nitrare , halogenare , polimerizare , alchilare etc . , ne putem da seama cat de mare este baza de materii prime pe care o prezinta petrolul pentru industria chimica . |
||||||
![]() |
||||||
![]() |
||||||
|
||||||
|
||||||
Copyright© 2005 - 2024 | Trimite document | Harta site | Adauga in favorite |
![]() |
|