Что делают из угля и нефти

искусственный графит
редкие металлы- ванадий, германий, галлий, молибден, цинк, свинец, а также серу
кумароновые смолы, использующиеся для производства лаков, красок, линолеума и в резиновой промышленности.
Зола от сжигания углей, отходы добычи и переработки используются в производстве стройматериалов, керамики, огнеупорного сырья, глинозема, абразивов.

Из нефти получают

В процессе переработки нефти (первичной) получают различные виды топлива, мазут, сжиженный газ. Все то, что получают из нефти при первичной перегонке находит широкое применение в промышленности.

Что получают из нефти
Сначала из нефти удаляют газообразные углеводороды (метан, этан, пропан и прочие). После того как летучие углеводороды будут отогнаны, нефть нагревают. При нагреве первыми отгоняются углеводороды с небольшим количеством атомов углерода в молекуле, имеющие низкую температуру кипения. При повышении температуры перегоняются углеводороды, температура кипения которых более высокая. Таким способом получаются отдельные фракции нефти. Обычно при помощи такой перегонки удается получить 4 летучие фракции нефти, которые впоследствии можно подвергнуть дальнейшему разделению.

Давайте же посмотрим, что получают из нефти при первичной переработке:

Собирается от 40 до 200 градусов Цельсия. В ее состав входят углеводороды от С5Н12 до С11Н24. При дальнейшей перегонке образуется газолин (температура кипения равна 40-70 градусам Цельсия), а также автомобильный, авиационный бензин (температура кипения равна70-120 градусам Цельсия). Данная фракция служит для получения различных видов моторного топлива и является смесью различных углеводородов.
Лигроиновая фракция

Собирается от 150 до 250 градусов Цельсия. В ее состав входят углеводороды от С8Н18 до С14Н30. Обычно лигроин перерабатывают в бензин или используют в качестве горючего для тракторов.
Керосиновая фракция

В состав керосиновой фракции входят углеводороды от С12Н26 до С18Н38 с t кипения = 180-300 градусов Цельсия. Керосин используют в качестве топлива для тракторов, ракет, реактивных самолетов. Для улучшения качества керосиновой фракции применяется гидроочистка и мерокс.
Газойлевая фракция

Она имеет температуру кипения более 275 градусов Цельсия. Другое название – дизельное топливо.
Мазут

Если задаться вопросом, что получают из угля и нефти, то можно прийти к выводу, что очень многое. Эти два ископаемых служат в качестве основных источников углеводородов. Следует рассмотреть все по порядку.

Нефть

Нефть представляет собой горючее ископаемое, характеризующееся темно-бурым цветом и высокой плотностью. По своей сути, это сложная смесь веществ, в основном, это жидкие углеводороды. По составу нефть бывает нафтеновой, парафиновой и ароматической. Однако наиболее часто можно встретить продукт смешанного типа. Помимо углеводородов, в составе нефти имеются примеси органических сернистых и кислородных соединений, а также вода с растворенными в ней магниевыми и кальциевыми солями.

Не исключается содержание и механических примесей в виде глины и песка. Если говорить о том, чем нефть лучше угля, то тут можно сказать о ценности этого сырья для получения разных видов моторного топлива высочайшего качества. После проведения очистки от воды и прочих нежелательных примесей, выполняется переработка данного вида ископаемого. происходит это, в основном, методом перегонки. В его основу заложена разница температур кипения углеводородов, которые входят в ее состав.

Как осуществляется перегонка

Так как в нефти содержатся сотни разных веществ, у многих из которых температуры кипения достаточно близки, почти невозможным оказывается выделение индивидуальных углеводородов. Поэтому посредством перегонки осуществляется разделение нефти на фракции, которые кипят в весьма широком температурном диапазоне. При обычной температуре нефти посредством перегонки ее разделяют на четыре фракции: дизельную (180-350 о С), керосиновую (120-315 о С), бензиновую (30-180 о С) и мазут в виде остатка после процедуры. Если и далее говорить о том, что получают из угля и нефти, то стоит отметить, что каждую из этих составляющих при более тщательной перегонке можно разделить на еще более мелкие фракции. К примеру, из бензиновой части можно получить петролейный эфир, лигроин и, собственно, бензин. Первое вещество содержит в своем составе гексан и пентан, благодаря чему оно становится превосходным растворителем для смол и жиров.

Компоненты

В составе бензина имеются неразветвленные предельные углеводороды от деканов до пентанов, циклоалканы и бензол. После соответствующей переработки его применяют для автомобильных и авиационных двигателей внутреннего сгорания в качестве топлива. Лигроин, в составе которого имеются керосин и углеводороды, используется в качестве горючего для осветительных и нагревательных приборов бытового назначения. В больших количествах керосин используется в качестве топлива для ракет и реактивных самолетов.

Если и далее разбираться в том, что получают из угля и нефти, то стоит сказать и о дизельной фракции нефтеперегонки, которая обычно служит топливом для дизельных двигателей. В состав мазута входят высококипящие углеводороды. Посредством перегонки под уменьшенным давлением из мазута обычно получают различные масла смазочного назначения. Остаток, который имеется после обработки мазута, принято называть гудроном. Из него получают такое вещество, как битум. Данные продукты предназначены для использования в дорожном строительстве. Мазут часто используется и в качестве котельного топлива.

Другие способы переработки

Чтобы понять, чем нефть лучше угля, необходимо разобраться, каким еще обработкам их подвергают. Нефть перерабатывается посредством крекингов, то есть термокаталитического превращения ее частей. Крекинг может быть одного из следующих видов:

• Термический. В данном случае осуществляется расщепление углеводородов под воздействием повышенных температур.
• Каталитический. Его проводят в условиях высокой температуры, однако при этом еще добавляется катализатор, благодаря чему можно управлять процессом, а также вести его в каком-то определенном направлении.

Если говорить о том, чем нефть лучше угля, то следует сказать, что в процессе крекинга образуются непредельные углеводороды, находящие широчайшее применение в промышленном синтезе органических веществ.

Каменный уголь

Переработка этого вида сырья производится по трем направлениям: гидрирование, коксование и неполное сгорание. Каждый из этих видов предполагает использование особого технологического процесса.

Коксование подразумевает нахождение сырья в коксовых печах при температуре 1000-1200 о С, где отсутствует доступ кислорода. Этот процесс позволяет осуществлять сложнейшие химические превращения, результатом которых будет образование кокса и летучих продуктов. Первый в остывшем состоянии отправляется на предприятия металлургии. Летучие продукты охлаждаются, после чего получаются аммиачная вода и каменноугольная смола. Остается еще много несконденсированных веществ. Если говорить о том, почему нефть лучше угля, то следует отметить, что из первого вида сырья получается гораздо больше готовых продуктов. Каждое из веществ направляется на определенное производство.

На данный момент осуществляется даже производство нефти из угля, что позволяет получить гораздо больше ценного топлива.

Вы, конечно, знаете, что каменный уголь используется в качестве топлива, как в быту, так и в промышленности. Каменный уголь был первым ископаемым материалом, который люди стали использовать как топливо. Именно уголь позволил совершить промышленную революцию. В XIX веке много угля использовалось для транспорта. В 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии. Однако к 1970 году его доля упала до одной трети: уголь в качестве топлива потеснили другие источники энергии, в частности, нефть и газ.

Однако этим применение угля не ограничивается. Каменный уголь — это ценное сырье для химической и металлургической промышленности.

В угольной промышленности используется коксование угля. Коксохимические заводы потребляют до 1/4 от добываемого угля. Коксование — это процесс переработки каменного угля нагреванием до 950-1050°С без доступа кислорода. При разложении угля образуются твёрдый продукт — кокс и летучие продукты — коксовый газ.

Кокс составляет 75-78% от массы угля. Он используется в металлургической промышленности для выплавки чугуна, а также как топливо.

Коксовый газ составляет 25% от массы перерабатываемого угля. Летучие продукты, которые образуются при коксовании угля, конденсируют водяным паром, в результате чего выделяют каменноугольную смолу и надсмольную воду.

Каменноугольная смола составляет 3-4% от массы угля и является сложной смесью органических веществ. В настоящее время ученые идентифицировали только 60% компонентов смолы, а это более 500 веществ! Из смолы получают нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы и каменноугольные масла.

Из надсмольной воды (она составляет 9-12% от массы угля) отгонкой с паром выделяют аммиак, фенолы, пиридиновые основания. Из непредельных соединений, содержащихся в сыром бензоле, получают кумароновые смолы, использующиеся для производства лаков, красок, линолеума и в резиновой промышленности.

Из каменного угля получают искусственный графит.

Каменный уголь используется также в качестве неорганического сырья. Из каменного угля при переработке в промышленных масштабах извлекают такие редкие металлы, как ванадий, германий, галлий, молибден, цинк, свинец, а также серу.

Зола от сжигания углей, отходы добычи и переработки используются в производстве стройматериалов, керамики, огнеупорного сырья, глинозема, абразивов.

В общей сложности, путем переработки каменного угля можно получить более 400 различных продуктов, стоимость которых в 20-25 раз выше стоимости самого угля, а побочные продукты, получаемые на коксохимических заводах, превосходят стоимость самого кокса.
Кстати…

Уголь — это далеко не самое лучшее топливо. Он имеет большой недостаток: от его сжигания образуется очень много выбросов, как газообразных, так и твердых (зола), загрязняющих окружающую среду. В большинстве развитых стран действуют жёсткие требования по уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. Снижения выбросов добиваются путем использования различных фильтров.