Nafta

Nafta

Nafta (gr. naptha), Žemės plutoje susidaręs aliejaus konsistencijos, degus, savito kvapo skystis. Sudėtingas įvairių angliavandenilių, deguonies, sieros ir azoto junginių mišinys. Didžiąją dalį naftos sudaro (83-87%) skysti sotieji angliavandeniliai, arba parafinai (nuo C5H12 iki C15H32), cikliniai (naftenai) ir aromatiniai angliavandeniliai, kuriuose būna ištirpusių dujinių (metano, etano, propano, butano) ir kietų (nuo C16H34 iki C35H72) angliavandenilių. Pagal vyraujančius angliavandenilius nafta skirstoma į parafininę, nafteninę parafininę, ir aromatinę. Naftoje būna deguonies ( nafteninės ir dervinės rūgštys), sieros ( merkaptanai, sulfidai, tiofenas, policikliniai sieros junginiai), azoto ( piridinas, hiidropiridino ir hidrochilino homologai). Naftoje dar būna mineralinių priemaišų ir vandens.

Nafta netirpsta vandenyje, o jos vis daugiau ir daugiau- tyčia ir netyčia išpilama į vandenyną. Iš laivo “Torry Canyon” kuris 1967 metais sudužo prie Lends Endo kyšulio (D.Britanija), išsiliejo beveik 100000 t. Naftos. Tiršta, juoda pliurė nugulė daugelį kilometrų D.Britanijos ir Prancūzijos pakrančių. Žuvo tūkstančiai jūros paukščių, ypač tie, kurie minta plaukiodami jūros paviršiuje, pvz. alkos.

Kaip ir akmens anglis nafta pradėjo formuotis prieš 180 mln. metų iš jūrų organizmų liekanų. Žuvę organizmai klostėsi duugne, ten iro veikiami bakterijų. Taip susiformavo kietos nuosėdos- kerogenas. Veikiamas didelio slėgio ir karščio skaidėsi į paprastesnius angliavandenilius. Taip atsirado gamtinės dujos, o iš likusio kerogeno- nafta.

Nafta susidarė irstant smulkiems organizmams, gyvenusiems jūroje prieš milijonus metų. Mirdami jie sluoksnis po sl

luoksnio sėdo į dugną. Slegiami aukštesniųjų nuosėdų sluoksnių organiniai likučiai virto žaliaja nafta.

Žalioji nafta yra sudėtingas cheminio vandenilio ir angliavandenilinių junginių mišinys. Naftos perdirbimo gamyklose iš naftos gamina daugybę įvairiausių medžiagų, bendru petrochemijos, arba naftos derivatų, vardu. Daugiausiai iš naftos išgaunama degalų- dyzelino, reaktyvinio kuro, benzino ir žibalo.

Kadangi naftos telkiniai būna po žeme, sausumoje ir vandenyno šelfe, ji linkusi per uolienų poras skverbtis link žemės paviršiaus. Jei pakeliui susiduria su nepralaidžiais uolienų sluoksniais, ji toliau nebesiskverbia: toje vietoje formuojasi naftos telkinys.

Geologai pažįsta uolienų, kurios pranašauja artėjantį naftos telkinį, pobūdį. Jie naudoja prietaisus ir būdus, padedančius aptikti naftos telkinius. Vienas iš būdų- tirti specialiai padėto sprogmens sukeltas uolienų vibracijas. Pagal jų sklidimą, atspindžius, įvertinami po žeme esančių uolienų sluoksniai, jų išlinkiai. Jeei pasirodo, kad uolienų sluoksnių struktūra galėtų būti tinkama naftai ir dujoms kauptis, daromi bandomieji gręžiniai. Jei bandomuose gręžiniuose randama naftos pėdsakų, gręžiami jau gavybai tinkami gręžiniai.

Išgaunamos naftos kiekiai matuojami bareliais. Viename barelyje yra 159 litrai. Dabar visame pasaulyje išgaunama 25000 milijonų barelių naftos per metus. Ekspertai mano, kad dar 1,5- 2 bilijonai barelių naftos gali būti išgauta ateityje.

Naftos fizikinės savybės

Naftos fizikinės savybės priklauso nuo cheminės ir frakcinės sudėties. Spalva- nuo geltonos iki tamsiai rudos.Stingimo temperatūra nuo +30 iki –60°C (kuo daugiau naftoje parafino, tuo au

ukštesnė). Tankis 830-970 kg/m3. Degimo šiluma 43,7- 46,2MJ/kg. Specifinė šiluminė talpa 1,7- 2,1J/kg K. Dielektrinė skvarba 2-2,5; specifinis el.laidumas 0,310-18- 2•10-10 S/m.. Kinematinė klampa 1,2-10-6-55•10-6 m/s (50°C). Užsiliepsnojimo temperatūra nuo –35 iki 120°C (priklauso nuo naftos frakcinės sudėties ir sočiųjų garų slėgio). Nafta tirpsta organiniuose tirpikliuose, su vandeniu sudaro emulsiją. Skirstymas: pagal sieros kiekį- nesieringa (iki 0,5%), sieringa (0,5-2%) ir labai sieringa (>2%); pagal tankį- lengvoji (tankis iki 870 kg/m3), vidutinė ( 871-910 kg/m3), sunkioji (>910 kg/m3).

Naftos perdirbimas

Naftos perdirbimas būna pirminis ir antrinis. Pirminis perdirbimas yra dviejų etapų distiliacija rektifikacijos kolonose, antrinis (naftos ir jos produktų)- krekingas ir riformingas. Prieš perdirbimą iš naftos pašalinama: druskos, vanduo; ji stabilizuojama (tik lengvoji nafta).Druskos pašalinamos vandeniu: jis ištirpina naftoje esančias druskas, o su nafta sudaro emulsiją. Iš emulsijos vanduo šalinamas taip: pridedama deemulsiklių (pvz. Fenolio), kaitinama iki 100-140°C ir el.dehidratoriuje veikiama el.lauku (150-300 kV/m); emulsija suyra ir nuo naftos atsiskiria vanduo. Nafta stabilizuojama, nudistiliuojant propano ir butano, kartais ir pentano frakcijas (naftos stabilizacija). Nafta distiliuojama dviejose rektifikacijos kolonose: 1.atmosferos slėgyje, 2.vakuume (8- 10,5kPa). Iš pradžių įkaitinama vamzdinėje krosnyje iki 300- 350°C ir distiliuojama rektifikacijos kolonoje. Kolonos viršuje susirenka benzinas, žibalas ir gazolis, apačioje- mazutas (~50 % visos naftos kiekio). Mazutas pakaitinamas kitoje vamzdinėje krosnyje iki 400-420°C ir distiliuojamas antroje rektifikacijos kolonoje: išsiskiria alyvos, lieka gudronas (~30 % mazuto kiekio).

Antriniu naftos ir jos produktų pe

erdirbimu gaunami nesotieji ir aromatiniai angliavandeniliai. Pvz. Krekingu perdirbant naftą, sotieji angliavandeniliai dėl slėgio ir temperatūros poveikio skyla į mažesnės molekulinės masės angliavandenilius; riformingu mažaoktanis benzinas ir ligroinas perdirbamas į daugiaoktanį benziną arba aromatinius angliavandenilius; alkilinimu, izomeracija ir kitomis cheminėmis reakcijomis iš naftos angliavandenilių gaunamos pradinės medžiagos alkoholių, cheminiio pluošto, sintetinio kaučiuko, organinių rūgščių sintezei, dažų, plastikų, ploviklių gamybai (↑Naftos chemija, ↑Naftos chemijos pramonė, ↑Naftos perdirbimo pramonė). Iš naftos produktų priemaišos (etileninia angliavandeniliai, sieros junginiai) šalinamos kaitinant vandenilio atmosferoje ir padidintame slėgyje.

Nafta perdirbama technologiniame procese, kurio pavadinimas- frakcinis distiliavimas. Distiliuojama nafta išsiskirsto į produktus, turinčius artimas virimo temperatūras. Jau vėliau iš tų mišinių išskiriamos skirtingos dagalų rūšys, taip pat daugybė medžiagų, kurios naudojamos kaip žaliava chemijos pramonei.

Bitumas yra dervinė medžiaga, naudojama neperšlampančioms stogų dangoms bei kelių asfaltavimui. Bitumo pagaminama daugiau nei sunaudojama, todėl likęs bitumas yra skaidomas krekingu į mažesnes molekules. Visų pirma karštis ir katalizatorius suskaido dideles anglies molekules. Tuomet rektifikavimo kolonoje mišinys išskirstomas į degalus ir mažesnį bitumo kiekį. Krekingo metu taip pat gaunamos mažos alkenų molekulės, kuriose yra dvigubaisiais ryšiais sujungtų anglies atomų. alkenai naudojami plastikų gamybai.

Daugumos mokslininkų nuomone, nafta susidaro per daugelį mln. metų. Žemės plutoje 1,3- 1,6 km. gylyje, 50- 140°C temperatūroje iš planktono, esančio vandenyse ir jų dugno nuosėdose ( moliuskuose, karbonatinėse ir sm

mėlingose bei aleuringose uolienose). Dideli ilgai grimzdę Žemės plutos regionai, kuriuose yra naftos, vadinami naftos baseinais. Dažniausias (80 %) jų plotas 10- 500 tūkst. km2. Jie susidarę platformose, priekalniuose, tarpukalniuose. Žemėje yra ~350 naftos baseinų; 140-je iš jų atrasta pramoninių telkinių.

Nafta gabenama ↑naftotiekiais, ↑tanklaiviais. Pasaulio uostų krovinių ~55 % apyvartos tenka naftai ir jos produktams.

Lietuvoje nafta aptikta 1949 metais Vilniaus gręžinyje 226-230metrų gylyje, silūro ir ordoviko sluoksnių sandūroje. Nuo 1958 metų imta ieškoti specialiais gręžiniais. 1968 atrastas pirmas pramoninis telkinys (prie Gargždų); jo gylis 1960metrų

(OPEC): Naftalanas, miestas Kaukazo priekalniuose, į pietvakarius nuo Jevlacho. Čia gaunama gydomoji nafta. Gydomos judamojo aparato, odos, ginekologinės, periferinės nervų sistemos ligos.

Naftalinas

Naftalinas C10H8 aromatinis angliavandenilis. Balti, blizgantys, savito kvapo lapelių formos kristalai. Lengvai sublimuoja. Lydymosi temperatūra 80,3° virimo- 218°C, tankis 1152 kg/m3 (15°C). Gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose, netirpsta vandenyja. Būdingos elektrofilinės substitucijos reakcijos ( halogeninimas, nitrinimas, sulfoninimas, alkilinimas, acitilinimas).Redukuojamas naftalinas prisijungia keturis vandenilio atomus (susidaro tetralinas C10H12) arba 10 vandenilio atomų ( susidaro dekalinas C10H18). Oksiduojamas (katalizatorius- vanadžio pentoksidas V2O5) naftalinas virsta ftalio rūgštimi. Naftalinas gaunamas iš akmens anglių deguto arba iš naftos pirolizės produktų. Yra ftalio rūgšties gamybos žaliava ir tarpinis dažų gamybos produktas. Naftalinas nuodingas: patekęs ant odos, nudegina ir gali sukelti egzemą; įkvėpti naftalino garai erzina kvėpavimo takus.

Naftalino rūgštys

Naftalino Sulfo rūgštys- naftalino sulfoninimo produktai. Bendroji formulė C10H8-n (So3H)n (n=1-4). Mononaftalino sulforūgštys (n=1) turi 2 izomerus α ir β. Tai kristalinės medžiagos, gerai tirpstančios vandenyje ir sieros rūgštyje. β naftalino sulforūgštyje sulfogrupę So3H pakeitus hidroksilu OH, gaunamas β naftolis C10H7OH. Naftalino rūgštis yra dažų sintezės tarpiniai produktai.

Naftenai

Naftenai, cikloalkanai, cikloparafinai, sotieji alicikliniai angliavandeniliai. Randami naftoje. Naftenų molekulės ciklą sudaro 5 arba 6 anglies atomai. Pagal ciklų skaičių molekulėje būna monocikliniai pvz. Cikloheksanas, dicikliniai pvz. Dekalinas, tricikliniai ir policikliniai. ↑Ciklopentanas, ↑cikloheksanas ir cikloheptanas yra skysčiai, aukštesnieji naftenai- kietos medžiagos. Cheminėmis savybėmis naftenai panašūs į sočiuosius angliavandenilius: jų molekulės vandenilį galima pakeisti chloru ir nitrogrupe. Nuo kaitinimo arba veikimo vandeniu skyla nafteno molekulės ciklas, pvz.: penkianarius naftenus veikiant vandeniliu ( katalizatorius- platina), susidaro acikliniai sotieji angliavandeniliai. Katalizatorių veikiami, naftenai izomeruojasi. Naftenai gaunami iš naftos- todėl N.Markovnikovas ( Rusija) juos pavadino naftenais- arba sintezės būdu iš kitų junginių. Naftenais gerinamos benzino antidetonacinės savybės, žeminama tepalų stingimo temperatūra; Naftenai yra žaliava aromatiniams angliavandeniliams gauti.

Nafteninės rūgštys

Nafteninės rūgštys , mono karboninės organinės rūgštys, naftenų dariniai. Bendroji formulė R(CH2)nCOOH (R- nafteno radikalas). Bespalviai klampūs skysčiai. Virimo temperatūra 220- 300°C. Gerai tirpina kaučiuką, dervas, lakus. Būdingos visos organinių rūgščių savybės. Nafteninės rūgštys gaunamos druskų (naftenatų) pavidalu, naftą veikiant hidroksidų tirpalais. Vartojamos kaip tirpiklis, jomis deemulsivuojama nafta. Šarminių metalų naftenatai (muilanaftė) vartojami kaip emulsikliai, dezinfektoriai, mangano, kobalto, cinko naftenatai- kaip sikatyvai; vario naftenatai saugo medieną, audeklą nuo puvimo. Švino ir aliuminio naftenatų dedama į tepalus ir degalus (gerina jų savybes).

Naftilaminai

Naftilaminai, aminonaftalinai, naftalino dariniai, aromatiniai aminai. Bendroji formulė C10H8-n(NH2)n. α naftilaminas (n=1)- balti, ore paraustantys, nemalonaus kvapo adatos formos kristalai. Lydymosi temperatūra 51, virimo 301°C. Gerai tirpsta etilo alkoholyje ir eteryje. Gaunamas redukuojant α nitronaftaliną. β naftilaminas (n=1)- rausvi bekvapiai kristalai. Lydymosi temperatūra 112, virimo 294°C. Gaunamas, β naftolį veikiant amoniaku amonio hidrosulfito tirpale. Naftilaminai vartojami dažų sintezėje. Nuodingi; β naftilaminas- kancerogeninė medžiaga.
Naftoliai

Naftoliai-hidroksinaftalinai, naftalino hidroksilinimo produktai. Bendroji formulė C10H8-n(OH)n. Praktinę reikšmę turi α naftolis irβ naftolis (n=1). Bespalviai kristalai. Beveik netirpsta šaltame vandenyje, tirpsta šarminių metalų hidroksidų tirpaluose, organiniuose tirpikliuose. Chemiškai aktyvūs: kai kuriuos keturis atomus, esančius tame pačiame žiade, kaip OH grupė, galima pakeisti nitrogrupe arba sulfogrupe.α naftolis gaunamas, α naftilaminą hidrolizuojant sieros rūgštimi, β naftolis- naftalino sulforūgštį lydant su šarminių metalų hidroksidais. Naftolių eteriai- parfumerijoje ir muilo gamyboje.Naftoliai ir jų dariniai (sulforūgštys) vartojami dažų sintezėje. Iš β naftolio gaminamas fenil-β-naftilanilinas- kaučiuko ir gumos stabilizatorius.

Naftos Chemija

Tai fiziniai- cheminiai procesai, kuriais nafta, jos produktai ir degiosios gamtinės dujos perdirbamos į sintetines medžiagas ir jų dirbinius. Degiųjų gamtinių dujų perdirbimas pagrįstas absorbacija, adsorbcija, žematemperatūre rektifikacija (tais procesais dujos suskaidomos į komponentus- sočiuosius angliavandenilius) ir ↑ dujų konversija. Rektifikacija nafta suskirstoma į frakcijas, krekingu iš naftos gaunami nesotieji ir aromatiniai angliavandeniliai. Naftos chemijos produktus gamina ↑ naftos chemijos pramonė. Dujiniai sotieji angliavandeniliai išskiriami iš degiųjų sklūnų, skysti ir kieti (C6-C40)- iš naftos perdirbimo produktų: benzino, žibalo, alyvų. Metanas vartojamas kaip žaliava amoniakui, acetilenui, alkilų halogenidams (metilo chloridui) chloroformui, angliavandenilų tetrachloridui gauti. Konversinės dujos (vandenilio ir anglies monoksido mišinys) yra metilo alkoholio vandenilis- amoniako sintezės žaliava. Oksidacija, nitrinimu, halogeninimu ir sočiųjų angliavandenilių gaunamos aukštesniosio riebiosios rūgštys, aukštesnieji alkoholiai, nitroparafinai ir kiti produktai. Nesotieji angliavandeniliai išskiriami iš naftos krekingo dujų arba gaunami iš sočiųjų angliavandenilių, juos termiškai skaidant, oksiduojant.Nesočiųjų angliavandenilių dariniai yra plastikų, sintetinio kaučiuko, ploviklių, tirpiklių žaliava; iš etileno ir propileno aksidų gaunami glikoliai, etanolio aminai. Halogeninant nesočiuosius angliavandenilius, gaunami alkilų halogenidai. Aromatiniai angliavandeniliai gaunami katalizinio riformingo būdu iš benzino ir ligroino. Iš aromatinių angliavandenilių gaunami alkilarenai (pvz. Benzolą alkilinant etilenu, gaunamas etilbenzolas, propilenu- izopropilbenzolas), kurie dehidrinami virsta stirolu ir λ metilstirolu; izopropilbenzolas yra žaliava fenoliui ir acetonui gauti. Oksiduojant aromatinius angliavandenilius, gaunamos tereftalio rūgštys, vartojamos cheminio pluošto gamyboje.

Naftos chemijos pramonė

Naftos chemijos pramonė- sunkiosios pramonės šaka, gaminanti sintetines medžiagas ir jų dirbinius iš naftos, jos produktų ir degiųjų gamtinių dujų. Apima sintetinio kaučiuko, plastikų, tirpiklių, ploviklių, pagrindinių organinės sintezės produktų gamybą (↑ Naftos chemija), suodžių, gumos ir asbesto pramonę (padangų gamybą ir remontą, techninių gumos ir asbesto dirbinių, guminės avalynės ir plataus vartojimo reikmenų gamybą).

Naftos chemijos pramonė pradėjo kurtis atradus naftos perdirbimo būdus- krekingą ir pirolizę. Pirmieji naftos chemijos pramonės produktai (izopropilo alkoholis, acikliniai angliavandeniliai, vinilo chloridai) pradėti gaminti Amerikoje 1918-1920 metais.
Naftos gavyba

Naftos ir su ja esančių dujų gavimas iš žemės gelmių, surinkimas ir pirminis apvalymas- vandes bei kietų priemaišų pašalinimas. Nafta iš žemės gelmių beveik visur gaunama gręžiniais. Kai naftingo sluoksnio didelis (paprastai gręžinio eksploatavimo pradžioje), nafta trykšta savaime (↑Fontaninė naftos gavyba). Sumažėjęs slėgis dirbtinai didinamas, pumpuojant į naftingą sluoksnį vandenį. Naftai nebetrykštant, praktikuojami mechanizuoti. Naftos gavybos būdai: ↑gilusis naftos siurbimas, ↑ kompresorinė naftos gavyba. Kai naftos pritekėjimas į gręžinį nedidelis (pvz. Kai uolienos tankios), uolienose sprogdinimu padaroma plyšių. Klampi, turinti daug dervų, bitumo nafta gaunama terminiu būdu (telkinio aksploatacijos vietoje ji pašildoma karštu vandeniu ar garu, elektra, naudojama ↑požeminė gazifikacija).

Iš gręžinio gauta nafta turi dujų, vandens, įvairių druskų, kartais smėlio priemaišų. Dujos atskiriamos separavimu, vanduo ir druskos- šiluminiu, cheminiu arba elektriniu būdu. Išvalyta nafta stabilizuojama- atskiriami lakiausi angliavandeniliai (↑Naftos stabilizacija). Taip apdorota nafta vadinama kondicine ir kaupiama ↑naftos saugyklose, iš kurių ↑naftotiekiais į perdirbimo vietą. Gavimo vietoje nafta transportuojama slėginiais arba beslėgiais vamzdžiais. Antruoju atveju, kad nafta tekėtų pati, sudaromas aukščių skirtumas. Mažiausiai naftos nuostolių būna, kai naftos surinkimas iš gręžinių ir pirminis apdorojimas vyksta uždaroje autamatizuotoje sistemoje. Seniausias naftos gavybos būdas- sėmimas nuo atvirų vandens telkinių paviršiaus ir iš šulinių (/ amžiuje prieš mūsų erą Kisijoje, tarp Asirijos ir Midijos). X/ amžiuje P.Ariostas (Italija) aprašė naftos gavybos iš naftingo smiltainio ir klinties: juos smulkindavo, šildydavo katiluose, naftą išspausdavo presais. 1819 metais Pranc8zijoje susmulkintą smiltainį ir klintį pradėta merkti į karštą vandenį; į paviršių išplaukusi nafta buvo nusemiama. Naftos gavyba iš gręžinių paplito XIX a. Antroje pusėje (vienas atsitiktinis naftos gręžinys išgręžtas 1826 metais JAV). Tuo pačiu metu pradėti praktikuoti ir mechanizuoti naftos gavybos būdai: gilusis naftos siurbimas (1865, JAV), kompresorinis (XIX a. 7-dešimtmetis JAV). XX a. 8-dešimtmetyje Artimuosiuose Rytuose daugiausia tebepraktikuojama fontaninė naftos gavyba.

Naftos geologija

Naudingųjų iškasenų geologijos šaka. Tiria naftos susidarymo ir kitimo sąlygas, telkinių susidarymą ir išsidėstymą, uolienas, kuriose yra naftingų horizontų; prognozuoja ir nustato naftos išteklius. Tikslas- surasti naujų telkinių ir parinkti rentabiliausią jų eksploatavimą. Metodai: geocheminiai, dujų biocheminiai, geofiziniai, geologiniai, paleografiniai. Naftos geologija naudojasi litologijos, struktūrinės geologijos, geofizikos, tektonikos, hidrogeologijos, termodinamikos, hidraulikos, geochemijos, geomorfologijos, geologinės nuotraukos, mechanikos duomenimis. Naftos geologija atsirado, pradėjus gręžti gręžinius naftos paieškoms.

Naftos perdirbimo pramonė

Kuro pramonės šaka gaminanti naftos produktus (benziną, mazutą, dyzelinius degalus, ligroiną, žibalą, tepalus), išskyrus suodžius. Sparčiai pradėjo plėtotis, išsivysčius ↑ naftos pramonei. Naftos perdirbimo pramonės plėtotę skatina naftos produktų vaidmens ekonomikoje didėjimas.

Lietuvoje 1980 metais pradėjo veikti Mažeikių naftos perdirbimo įmonė. Ji gamina benziną, dyzelinius degalus, mazutą, suskystintas dujas. Žaliavinę naftą šiai gamyklai tiekia Novopolocko- Mažeikių naftotiekis.

Naftos pramonė

Kuro pramonės šaka apimanti ↑ naftos ir dujų telkinių paieškas, gręžinių gręžimą, naftos ir naftos dujų gavybą, pirminį naftos dujų perdirbimą, naftos transportavimą ↑ naftotiekiais. Naftos pramonės kūrimosi pradžia laikomi 1859 metai; tada JAV buvo mechanizuotai išgręžti naftos gręžiniai. Didėjant naftos produktų suvartojimui transporte ( ypač paplitus vadus degimo varikliams), energetikoje, naftos gavyba pasaulyje sparčiai didėjo;

Naftos saugykla

Vienas ar keli rezervuoarai naftai ir jos produktams laikyti. Būna antžeminė, pusiau požeminė ir požeminė. Antžeminės naftos saugyklos rezervuarai daromi dažniausiai iš plieninių lakštų, rečiau iš gelgžbetonio, plastikų. Jie būna cilindro, rutulio arba lašo formos, talpa iki 100000 m3. Pusiau požeminės naftos saugyklos rezervuarai daugiausia gelgžbetoniniai, cilindriniai arba stačiakampiai, iki30000 m3 talpos. Požeminių naftos saugyklų rezervuarai būna gelgžbetoniniai, kaip pusiau požeminių, bet dažniausiai šios naftos saugyklos įrengiamos >100 metrų gylyje, natūraliose ertmėse arba druskinguose žemės kloduose, druską išplovus vandeniu per gręžinius, kartais ir grunte ar kietose uolienose, jas išsprogdinus ar kitaip pašalinus. Talpa iki 1,3 mln. m3, kartais ir didesnė. Naftos produktai iš požeminės sauguklos paimami, keliant jų lygį druskos tirpalu.

Naftos skirtuvas

Naftos skirtuvas- įrenginys naftai ir jos produktams iš nutekamųjų vandenų surinkti. Tai betoninis ar gelgžbetoninis rezervuaras, išilginėmis pertvaromis padalytas į kelias, kartu dirbančias, sodinimo kameras. Nutekamasis vanduo per skylėtą pertvarą teka į sodinimo kameras. Jose, vandeniui lėtai tekant, nafta ir jos produktai išplaukia į paviršių, o mineralinės priemaišos nusėda ant dugno. Nafta surenkama į vamzdžius, esančius abiejuose kamerų galuose ir išleidžiama. Nuosėdos grandikliniu transporteriu nugramdomos ir nustumiamos į įdubą, iš jos pašalinamos per vožtuvą. Naftos skirtuve iš nutekamojo vandens surenkama iki 98% naftos.

Naftos stabilizacija

Naftos stabilizacija, dujinių ir lengvų skystųjų anglių šalinimas iš naftos po pirmojo jos degazavimo. Naftos stabilizacijos įrenginiuose nafta pašildoma iki 200- 250°C ir rektifikuojama specialioje kolonoje 0,2-0,5 mPa slėgyje. Atskirtos anglies dujos ir lengvojo benzino garai sukondensuojami kondensatoriuje šaldytuve. Dujų separatoriuje skysta fazė atskiriama nuo dujų (jos tiekiamos dujų gyslomis), pašildoma, antroje kolonoje 0,8-1,2 mPa slėgyje išgarinama, kondensuojama separuojama. Gautas kondensatas ( skystas propanas ir butanas) eina į suskystintų dujų surinkimo rezervuarą. Iš pirmos rektifikavimo kolonos išleidžiama stabili nafta, iš antros- stabilus lengvas benzinas. Lengvos frakcijos geriau atskiriamos, kai kolonos iš apačios pašildomos. Stabilizuotoje naftoje ištirpusių dujų lieka 1-2%

Kaučiukas

Natūralų kaučiuką gamina iš kaučiukmedžio sakų, o dirbtinį- iš naftos, chemiškai ją perdirbant. Kasmet kaučiuko pagaminama apie 18 mln. tonų, dvi trečiosios šio kiekio yra dirbtinis ( sintetinis) kaučiukas. Kaučiuką galima perdirbti į tąsią ir tamprią medžiagą- gumą. Nuo suraižyto kaučiukmedžio surenkamas lateksas, rūgščių priedai verčia jį koaguliuoti. Volais koaguliuotą lateksą suploja į lakštus, juos džiovina karštuose dūmuose. Vėliau guma nudažoma, jai suteikiama forma.

Gumos sugebėjimas sugerti smūgius ir vibraciją panaudojamas amortizatoriuose, staklių atramose, pagalvėlėms tarp automobilio variklio ir jo rėmo. Guma atspari drėgmei, todėl naudojama narų kostiumams, medicininėms žarnelėms ir pirštinėms. Guma geras ir lankstus elektros izoliatorius, todėl puikiai tinka elektros kabeliams izoliuoti. Gumos gamyboje, kol ji dar nesukietėjusi, į kaučiuką galima įpūsti oro burbuliukų. Gaunama elastinga ir lengva medžiaga, iš kurios gaminamos kempinės.

Pastebėta, kad sudeginant vieną sunešiotą automobilio padangą, galima aprūpinti energija vidutinišką sodybą visą dieną.

Žalią gumą tegalima naudoti ribotai, nes ji pernelyg minkšta, be to, šilumoje dar labiau suminkštėja ir tepa. Žalia guma sukietinama įmaišius sieros ir pakaitinus. Taip guma vulkanizuojama.

Gumos molekulė atrodo, kaip ilgi zigzagai. Tempiami jie išsilygina, bet tada guma lengviau nutrūksta. Vulkanizuojant atskiros molekulės susijungia į ištisinius fragmentus, todėl vulkanizuota guma labai elastinga. Tempiama ar gniuždoma ji keičia savo formą, bet paleista vėl atgauna buvusią formą.

Fosilinis kuras

Fosilinis kuras degadamas ore atpalaiduoja šiluminę energiją, kuri atsiranda iš cheminės energijos oksidacijos reakcijoje. Benzinas ir dyzelinas besiplečiančiais degimo produktais stumdo stūmoklius, taip šiluminę energiją versdamas mechanine. Tokiu atveju energija transformuojama kelis kartus: iš cheminės į šiluminę, toliau į mechaninę, o jei pavyzdžiui, vidaus degimo variklis suktų elektros generatorių, tai dar ir mechaninę energiją tektų paversti elektros energija. Degdamas kuras gali garinti vandenį o garas sukti mašiną.

Branduolinės jėgos

Branduolinės jėgos, kaip ir Ignalinos atominėje elektrinėje , naudoja energiją, kuri išsiskiria skylant sunkiųjų elementų branduoiams į paprastesnius. Labai mažuose branduolinio kuro kiekiuose slypi didžiulės energetinės atsargos, todėl branduolinio kuro, tokio kaip muranas, tam pačiam elektros energijos kiekiui gauti reikia daug mažiau fosilinio kuro.

Radioaktyviųjų medžiagų branduoliai kartkartėmis skyla savaime. Skilimo metu susidaro paprastesni branduoliai, išsiskiria šilumos ir laisvų neutronų. Patekę į kitą dar nesuskilusį branduolį, neutronai gali suskaldyti ir jį. Taip prasideda vis stiprėjanti branduolių skilimo reakcija, galų gale ji virsta sprogimu.

Branduolio skilimo reakciją galima suvaldyti. Pirma reikia sulėtinti neutronus, nes lėtesni neutronai efektyviau skaldo branduolius. Tai padaro specialūs lėtintuvai. Be to, daliai neutronų reikia sutrukdyti dalyvauti reakcijoje, todėl naudojamos specialiosios medžiagos, gerai sugeriančios neutronus. Jomis reakcija valdoma. Vienas kilogramas branduolinio kuro gali suteikti tiek energijos, kiek 2000 tonų akmens anglies, neišskirdamas anglies dioksido ir kitų degenų.

Leave a Comment