TURINYSTURINYS

Gamtiniai angliavandenilių šaltiniai..............................................3

Nafta............................................................................................4

Pasaulinė energijos paklausa....................................................11

Nafta Lietuvoje...........................................................................14

Naftos panaudojimas.................................................................15

Naftos perdirbimas.....................................................................16

Oktaninis skaičius......................................................................20

Šaltiniai.......................................................................................22

Gamtiniai angliavandenilių šaltiniaiGamtiniai angliavandenilių šaltiniai

GamtinėsGamtinės dujosdujos

AkmensAkmensanglysanglys NaftaNafta

NaftaNafta

NaftaNafta - Žemės plutoje susidaręs degus skystis, aliejaus konsistencijos. Randama nuosėdinės kilmės akytose uolienose, įsisunkusi į smėlį, smiltainį, klintį. Vienas iš svarbiausių gamtinių išteklių.

“Nafta – ne kuras, kūrenti galima ir banknotais” D. Mendelejevas

Naftos kilmės teorijosNaftos kilmės teorijos

Yra kelios naftos kilmės teorijos. Populiariausios yra dvi tai biogeninė – iš organizmų ir nebiogeninė (abiogeninė) – iš Žemės mantijos, transformuojantis metanui į kitus organinius junginius.

Biogeninė naftos kilmės teorija

Ši teorija sako, kad nafta, kaip ir dujos ar akmens anglis, susidarė dėl slėgio ir karščio iš jūros organizmų, kurie žuvę grimzdo į jūros dugną. Nafta kaupėsi taip vadinamuose kolektoriuose (vietose su nelaidžiu viršutinu sluoksniu).

Nebiogeninė naftos kilmės teorija Nebiogeninė naftos kilmės teorija

Ji sako, kad žemėje, kaip ir kitose saulės sistemos planetose yra ir buvo tam tikras angliavandenilių kiekis. Laikui bėgant dėl angliavandenilių tankio, jie kilo į žemės paviršių. Kartu veikiami šilumos ir slėgio virto nafta.

Fizikinės savybėsFizikinės savybės

Spalva Spalva

Naftos spalva pasitaiko labai įvairi. Gamtoje labiausiai paplitusi tamsiai rudos ir juodos spalvos su žalsvu atspalviu tokios spalvos būna beveik visų kontinentų nafta. Rečiau pasitaiko šviesiai rudos ir geltonos spalvos nafta.

Tankis Tankis

Tankis yra svarbus naftos fizikinis rodiklis. Jį sąlygoja asfalto ir dervų kiekis, angliavandenilių molekulinis svoris, ištirpusių dujų kiekis ir vanduo. Naftos tankis gali kisti nuo 0,65 iki 1,00 g/cm³. Mažo tankio nafta susideda iš lengvųjų angliavandenilių ir mineralinės alyvos. Pagal tankį nafta skirstoma į:

• lengvąją (tankis iki 0,87 g/cm³),

• vidutinio tankio (0,87–0,91 g/cm³),

• sunkiąją (daugiau nei 0,91 g/cm³).

Fizikinės savybėsFizikinės savybės

Tirpumas

Naftos tirpumas vandenyje labai silpnas, tačiau atskiri jos komponentai tirpsta pakankamai gerai. Aromatiniai angliavandeniliai tirpsta geriau už metano junginius. Blogiausiai vandenyje tirpsta mineralinės alyvos frakcija. Aukštesnės temperatūros nafta tirpsta geriau. Pagrindiniai naftą sudarantys komponentai, išskyrus parafiną, gerai tirpsta chloroforme, benzene, anglies tetrachloride, etilo eteryje, anglies sulfide ir kai kuriuose kituose skysčiuose. Nafta gerai tirpina jodą, sierą, kaučiuką, įvairios sudėties dervas ir augalinės kilmės riebalus.

Liuminescencija

Daugelis naftą sudarančių komponentų pasižymi liuminescencija. Šią savybę galima gauti apšvitinus monochromatine ar polichromatine šviesa, radioaktyvia spinduliuote arba nuo staigaus ir stipraus smūgio bei trinties. Ypač gerai švyti mineralinės alyvos frakcija (melsvai), dervos (rudai, gelsvai, oranžiniai) ir asfaltenai (geltonai). Pagal švytėjimą galima spręsti apie naftos sudėtį.

Naftos sudėtisNaftos sudėtis

Nafta susideda iš įvairių komponentų:

A grupė. Angliavandeniliniai junginiai.

B grupė. Neangliavandeniliniai junginiai (dervos, asfaltenai, karbonai, karboidai.

Naftos elementinė sudėtis:

• Anglis (C): 82-87%

• Vandenilis (H): 12-15%

• Siera, azotas, deguonis (S,N,O): 0.5-2%

Naftos istorijaNaftos istorija

Naftą žmonės atrado jau seniausiais laikais, nes tam tikromis sąlygomis nafta iškyla į žemės paviršių.

Atliekant archeologinius tyrimus prie Eufrato upės, buvo rasti naftos gavybos pėdsakų, kurių amžius siekė 4000–6000 m. pr. m. e. Nafta tuo metu naudota kaip kuras, o bitumai statybose ir kelių tiesimui.

Senovės Egipte nafta naudota mumijų balzamavime. Kinijoje nafta buvo išgaunama išgręžus bambukinius gręžinius. Nafta buvo naudota kaitinti sūrymą ir taip gaminti druską.

Plutarchas ir Dioskoridas rašė apie naftą, kuri buvo naudota kurui Senovės Graikijoje.

Kabantieji sodai Kabantieji sodai (Babilonas)(Babilonas)

600 m. pt. m. e.600 m. pt. m. e.

Šumerų šviestuvai (Irakas) 600 m.pt.m.e. Graikų ugnisGraikų ugnis (717-718 m.) (717-718 m.)

Gydimas naftas

(viduramžius)

Moderni naftos panaudojimo istorija prasideda 1853 m., kai lenkų mokslininkas Ignacy LukasiewiczIgnacy Lukasiewicz išgavo žibalą iš žalios naftos. Pirmas komercinis naftos gręžinys buvo išgręžtas Kanadoje 1858 m.

Naftos istorijaNaftos istorija

Pasaulinė energijos paklausaPasaulinė energijos paklausa

NaftaNafta – viena svarbiausių gamtinių ir vienas pagrindinių techninio kuro šaltinių. Iš šiuo metu vartojamo pagrindinių rūšių kuro maždaug 32% sudaro akmens anglis, apie 59% - nafta, dujos, apie -7% - hidroenergija ir apie 2%-atominė energija.

Naftos eksportas (mNaftos eksportas (m33/d)/d)Naftos gavimasNaftos gavimas Naftos rezervai Naftos rezervai

Naftos suvartojimas Naftos suvartojimas Naftos kaina (Naftos kaina ($$))

Nafta LietuvojeNafta Lietuvoje

Lietuvos teritorija įeina į Baltijos naftingąją sritį. Naftos telkinių surasta vakarinėje šalies dalyje. Naftos telkiniai ir licenciniai plotai yra šie:

• Girkaliai – Girkalių plotas, Kretinga, Nausodis, Plungės plotas (licenciją žvalgyti ir eksploatuoti telkinius turi AB „Geonafta“)

• Genčiai – Šventosios plotas (licencija UAB „Genčių nafta“)

• Ablinga, Šiaurės Vėžaičiai (Antkoptis) ir Vėžaičiai – Klaipėdos plotas (UAB „Manifoldas“)

• Degliai, Pociai, Sakučiai, P. Šiūpariai, Šiūpariai, Vilkyčiai – Gargždų plotas (UAB „Minijos nafta“)

• Platelių plotas (UAB „Troba“)

Šiuose telkiniuose nafta susikaupusi kambro periodo smiltainiuose. Kiti Lietuvos telkiniai nėra detaliai išžvalgyti (aprobuoti ištekliai) ir eksploatuojami. Tai Lausargių, Kudirkos, Kybartų, Agluonėnų, Uoksų telkiniai. Taip pat Lietuvos teritoriniuose vandenyse yra perspektyvių naftos kolektorių, tačiau šie galimi telkiniai visiškai neišžvalgyti.

Naftos panaudojimasNaftos panaudojimas

Naftos perdirbimasNaftos perdirbimas

Pirminis(distiliacija)Pirminis

(distiliacija)AntrinisAntrinis

KrekingasKrekingas

PirolizėPirolizė Hidrovalymo procesasHidrovalymo procesas

KitiKiti

Naftos perdirbimas prasideda tada, kai pašildyta nafta patenka į pirminį naftos rektifikacijos įrengimą.

Nafta – įvairiausių angliavandenilių, turinčių skirtingas virimo temperatūras, mišinys. Remiantis šia savybe, įrenginyje nafta išskirstoma į lengvus ir sunkius komponentus.

Distiliacijos produktai yra perdirbami toliau arba maišomi su kitais komponentais.

Po pirminio naftos perdirbimo likęs sunkus produktas - mazutas toliau nukreipiamas perdirbimui į mazuto perdirbimo kompleksą. Čia iš mazuto gaunamas papildomas lengvų frakcijų: dujų, benzino, dyzelinio kuro kiekis.

Sunkūs mazuto perdirbimo likučiai naudojami kaip katilų kuro komponentai.

Naftos perdirbimasNaftos perdirbimas

Pirminio naftos perdirbimo įrenginysPirminio naftos perdirbimo įrenginys

Proceso metu, rektifikacinėje kolonoje nafta yra išskirstoma į turinčias skirtingas savybes, lengvas ir sunkias frakcijas. Benzino gaunama nedaug - vos 10-15% nuo perdirbamos naftos.

Burbuliniai gaubtai

Krekingas Krekingas

KrekingasKrekingas – tai aukštos virimo temperatūros angliavandenilių molekulių skaidymo procesas į paprastesnes žemos virimo temperatūros molekulės. Taikant šį būdą, benzino išeiga padidėja iki 60-80%.

Krekingas

Terminist = 450-5500Ср = 2-7 МPа

Katalizinis t= 450-5000С

kt – Al2O3·nSiO2

Terminiais procesais vadinami tokie, kai naftos distiliatai, perdirbami aukšta temperatūra ir slėgiu.

Katalitiniais procesais vadinami tokie, kai procesui paspartinti dar naudojami ir katalizatoriai.

Proceso tikslas gauti aukštaoktaninį benziną, kurio oktaninis skaičius tiriamuoju metodu yra 90-92.

Benzino gamybaBenzino gamyba

Oktaninis skaičiusOktaninis skaičius

Jis nusako benzino savybę vidaus degimo variklyje sudegti be detonacijos.

Detonacija — savaiminis ir priešlaikinis benzino garų ir oro mišinio užsidegimas ne nuo žvakės, bet nuo suspaudimo bei įkaitusių cilindro dalių. Minėtojo mišinio atsparumas savaiminei detonacijai nusakomas oktaniniu skaičiumi.

Kuo šis rodiklis aukštesnis, tuo variklio suspaudimo laipsnis ir galia didesni.

Pagal oktano skaičių benzinai skirstomi į markes. Pvz., A-95 markė reiškia, kad benzino atsparumas detonacijai yra ne mažesnis kaip 95, o raidė E po benzino markės — kad jis yra be tetraetilšvino.

Šiuo metu visų markių benzinas, pagamintas “Mažeikių naftoje”, yra neetiliuotas ir visiškai atitinka Europos standartus.

Oktaninis skaičiusOktaninis skaičius

Kuro su antidetonacinėmis savybėmis etalonu buvo parinktas 2,2,4-trimetilpentanas:

.

Laikoma, kad jo oktaninis skaičius lygus 100. Kuro su žemiausiomis antidetonacinėmis savybėmis etalonu laikomas n. heptanas:

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - CH2 – CH2 – CH3

Laikoma, kad jo oktaninis lygus 0.

Benzino, kurio o.s. 80, pasižymi tokiomis pat antidetonacinėmis savybėmis, kaip 80% 2,2,4-trimetilpentano ir 20% n. heptano mišinys.

ŠaltiniaiŠaltiniai

Literatūra:

V.Potatovas, S. Tatarinčik “Organinė chemija”, Vilnius, “Mokslas”,1977

Web šaltiniai

http://mkp.emokykla.lt/gamta5-6/