Энергия нефти и газа

Преимущества нефти и газа перед другими источниками энер­гии заключаются в относительно высокой теплоте сгорания и в простоте использования с технологической точки зрения.

Так, при полном сгорании 1 кг нефти выделяется 46 МДж теп­ла, 1 м³ природного газа 36 МДж, 1 кг антрацита 34 МДж, 1 кг бурого угля - 9,3 МДж, 1 кг дров - 10,5 МДж. Если массу нефти принять за единицу, то для получения эквивалентного количества тепла масса антрацита должна составить 1,4; бурого угля - 5,0; дров — 4,4. Анало­гичным достоинством обладает газ. Это дает огромные преимущества при транспортировке.

Теперь сравним различные энергоносители с точки зрения технологичности. Нефть и газ транспортируются, в основном, по тру­бопроводам, работающим в любое время года и суток. Чтобы перекачать нефть (газ), а затем подать ее (его) в топку, достаточно включить насос (компрессор), а порой просто открыть задвижку (кран). Транспортировка же твердого топлива требует обязательного проведения погрузочно- разгрузочных работ. Движение транспортных средств с углем, как правило, связано с простоями (при погрузке-раз­грузке, заносах и т.д.). Загрузка твердых топлив в топку очень часто связана с большими затратами ручного труда.

Применение газа вместо угля дает большую экономию време­ни и средств, улучшает условия труда, а также санитарное состояние городов, жилых домов и предприятий. Поэтому в настоящее время почти все тепловые станции Урала и Европейской части России пере-

12

13

ведены на газ. проводится большая работа по газификации малых го­родов и сел.

Пик добычи нефти (4,06 млрд. т/год) ожидается в 2020 г., после чего ожидается период ее стабилизации. Ресурсы газа значительно более велики. Их хватит на несколько сот лет.

Таким образом, нефть и газ в ближайшей перспективе оста­нутся основными источниками энергии для человечества.

1.2. Нефть и газ - ценное сырье для переработки

Крылатыми стали слова Д.И. Менделеева о том, что сжигать нефть - это все равно, что растапливать печь ассигнациями. Наш совре­менник американский ученый Р. Лэпп в одной из своих статей вторит ему: «Я считаю варварством сжигание уникального наследия Земли — углеводородов - в форме нефти и природного газа».

К сожалению, сегодня более 90 % добытых нефти и газа сжига­ются в промышленных топках и двигателях машин. Между тем, они являются ценным сырьем для переработки.

В настоящее время из нефти производят не только топлива (бензин, керосин, дизтопливо), но также масла и смазки, столь необхо­димые любому механизму.

Синтетический каучук, вырабатываемый из нефти, является основой для изготовления всевозможных резиновых изделий. Основ­ной потребитель каучука - автомобильная промышленность: на покрышки одного «Москвича» его требуется 24 кг, а на шины самосва­ла «БелАЗ» — 2 т.

Пластмассы - еще один широко применяемый продукт пере­работки нефти. Они используются при изготовлении автомобилей, в самолето- и ракетостроении, в машиностроении и в быту. В самолетах гражданской авиации из пластмассы изготовлено около 60 тысяч раз­личных деталей. На каждую автомашину «Форд» расходуется более 100 кг пластмасс.

Трудно представить себе жизнь без разнообразных предметов одежды из синтетических волокон, основой для производства которых служит нефть. Синтетические ткани широко используются как элект­роизоляционный и облицовочный материал в автомобилях, железнодорожных вагонах, морских и речных судах.

Из нефти получают также самые различные моющие вещества, спирты, гербициды, взрывчатые вещества, медицинские препараты, сер­ную кислоту и многое другое.

Углеводородные газы также являются сырьем для производ­ства широкой гаммы продуктов. Из метана, например, сначала получают

метанол и далее — формальдегид, используемый для производства пла­стмасс, обработки семян, дезинфекции. Из метана же получают хлороформ, используемый в медицине, и четыреххлористый углерод, применяемый для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве.

Современная нефтехимия начинается с этилена. Самый извес­тный продукт его переработки - полиэтилен, впервые полученный в 1933 г. Кроме того, из этилена вырабатывают уксусную кислоту, этиленгликоль (спирт, применяемый, в частности, для осушки газов), поливинилхлорид (полимер, используемый для изготовления изоля­ционных материалов) и др. Раньше этилен получали при переработке нефти. Так, из 1 тонны легкого бензина выход этилена составлял около 300 кг, а из 1 тонны вакуумного газойля — 180 кг. Значительно большее количество этилена получают из углеводородных газов. Из 1 тонны эта­на выход этилена составляет до 800 кг, а из 1 тонны пропана - 420 кг. В настоящее время в США, Канаде и ряде других стран действует значи­тельное количество мобильных установок, перерабатывающих углеводородные газы непосредственно на промысле.

Из этана получают этиловый (винный) спирт, являющийся исходным сырьем для получения многих других продуктов. Серово­дород - сырье для извлечения серы, из которой затем вырабатывают серную кислоту.

Еще 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. В нашей стране имеется ряд заводов, производящих синтетический бе­лок из нефти в промышленных масштабах.