Тема 1.3. Нефть и газ – ценное сырье для химической промышленности

Нефть подвергается переработке и все получаемые из сырой нефти продукты можно разделить на две группы: 1) идущие на непосредственное потребление; 2) используемые как исходное сырье для химической промышленности. То же можно сказать и о газе. После переработки природного газа получают исходное сырье для химической промышленности.

Полимеризация – основной процесс получения синтетических веществ и материалов из промежуточных продуктов переработки нефти и газа.

Промышленное производство синтетического каучука, который смог заменить естественный каучук для потребностей резиновой промышленности, впервые в нашей стране началось в 1932 г. по методу С. В. Лебедева. Вначале сырьём для получения синтетического каучука служил этиловый (винный) спирт, вырабатываемый в то время из пшеницы, кукурузы, картофеля, сахарной свеклы. На одну тонну синтетического каучука расходовалось 2,3 т этилового спирта. На выработку 1 т этилового спирта тратилось 3,7 т зерновых злаков или 9,1 т картофеля. Позднее и сейчас этиловый (винный) спирт получают из этана.

Путем полимеризации из углеводородов нефти и газа получают также смолы, пластмассы (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, органическое стекло, фторопласт и другое), синтетические волокна (капрон, нейлон, лавсан и другое), кожезаменитель и т.п. Получают из нефти и газа путем различных способов переработки: органические кислоты, лекарственные и душистые вещества, моющие средства, минеральные удобрения и ядохимикаты, спирты и красители.

Сейчас нельзя назвать ни одной отрасли промышленности, где бы ни использовались продукты нефтехимии.

Продукты переработки нефти и газа, которые идут на непосредственное потребление, применяются в топливно-энергетической промышленности. Широко используются высокооктановые бензины, керосиновое, дизельное и реактивное топлива, мазутные масла и смазки, антифриз, изоляция и т.д. Природный газ в качестве топлива зачастую более эффективен и удобен в использовании.

Потребность нашей страны в энергии на три четверти удовлетворялась за счет нефти и газа. В соответствии с Энергетической программой нефть и газ все в меньшей степени будут использоваться в качестве котельного и печного топлива и в большей мере – как технологическое сырье в химической промышленности. К сожалению, сегодня более 30 % добытых нефти и газа сжигаются в промышленных топках и двигателях машин.

Итак, основными продуктами нефти и газа в качестве сырья для химической промышленности являются:

1) масла и смазки, столь необходимые любому механизму;

2) синтетический каучук, который является основой для изготовления всевозможных резиновых изделий. Основной потребитель каучука – автомобильная промышленность: например, на покрышки одного «Москвича» его требуется 24 кг, а на шины самосвала «БелАЗ» – 2т;

3) пластмассы – ещё один широко применяемый продукт переработки нефти. Они используются при изготовлении автомобилей, в самолето- и ракетостроении, в машиностроении и в быту. В самолётах гражданской авиации из пластмассы изготовлено около 60 тыс. различных деталей. На каждый автомобиль «Форд» расходуется более 100 кг пластмасс;

4) нефть служит основой для производства синтетических волокон. Из них изготавливают разные предметы одежды. Синтетические ткани широко используются как электроизоляционный и облицовочный материал в автомобилях, железнодорожных вагонах, морских и речных судах;

5) из нефти получают, кроме того, как было уже сказано, гербициды, взрывчатые вещества, медицинские препараты, серную кислоту и многое другое;

6) углеводородные газы также являются сырьём. Из метана, например, получают сначала метанол и далее – формальдегид, используемый для производства пластмасс, обработки семян, дезинфекции. Из метана получают и хлороформ, используемый в медицине, и четыреххлористый углерод, применяемый для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве;

7) нефтехимия начинается с этилена. Самый известный продукт его переработки – полиэтилен, впервые полученный в 1933 г. Из этилена также вырабатывают уксусную кислоту, этиленгликоль (спирт, применяемый для осушки газов), поливинилхлорид – полимер, молекулы которого состоят из большого числа звеньев, это позволяет веществу существовать в высокоэластичном состоянии (пленки, пластмассы, резины – используются для изготовления изоляционных материалов). Раньше этилен получали при переработке нефти. Из 1 тонны легкого бензина выход этилена составляет 300 кг. Значительно больше этилена получают из углеводородных газов. Из 1 тонны этана выход этилена составляет до 500 кг, а из 1 тонны пропана – 420 кг. В США, Канаде и ряде других стран действуют мобильные установки, перерабатывающие газ непосредственно на промысле;

8) ещё одно направление переработки нефти и газа – это получение на их основе белковой биомассы. Делают это специально подобранные микроорганизмы. Получаемые белки безвредны для животных, а также для человека, употребляющего мясо этих животных.