Теплотехнік на це питання відповість: пре-червоне, висококалорійне паливо.
- Ні! - заперечить хімік.- Це найцінніше сировину для отримання безлічі хімічних речовин. Нафта - складна суміш рідких вугле-відрядив, в яких розчинені газоподібні і деякі інші речовини. Частий супутник нафти - нафтовий газ.
Щоб тільки перерахувати всі продукти, які хіміки отримують тепер з нафти, потрібно не одна сторінка цієї книги: кіль-кість їх досягає багатьох сотень!
Подивіться на зображене тут незвичайний-ве дерево - «дерево нафти». Ви бачите, яке воно зелене. Недарма ще Д. І. Менделєєв говорив, що топити піч нафтою - це все одно що топити її грошима.
Як же отримують всі ці цінні продукти?
Ось один із способів - перегонка. Сущ-ність її полягає в тому, що нафта поділяють нагріванням на різні групи вуглеводні-пологів - фракції. У кожну фракцію входять вуглеводні, близькі один одному по темпера-турі кипіння. Перша фракція - це бензин, в неї входять найбільш летючі вуглеводні. Потім йдуть нафта, гас, газойль, соляр, мастила і масла спеціального призн-чення. Остання фракція - мазут і гудрон.
У наш час перегонку нафти виробляють на трубчастих установках. Така установка (вона зображена на рис. Стор. 288) складається з двох частин трубчастої
печі, в якій нафта нагрівається, і рек-тіфікаціонной колони для поділу нафти на окремі продукти.
Трубчаста піч викладена всередині вогнетрив-ним цеглою. У ній багато з'єднаних між собою сталевих труб; загальна довжина їх досягнень-Гаета 1-2 км. Піч обігрівається палаючим мазу-те. Через трубопровід безперервно з по-міццю насоса подається підігріта нафту. У трубопроводі вона нагрівається до 300-325 ° і у вигляді суміші рідини і пара надходить в колону ректифікації. Висота її - як у десятиповерхового будинку. Усередині цієї колон-ни є кілька десятків (до 40) спе-ціальних пристроїв - тарілок. Пари нафти, вступаючи в колону, піднімаються вгору, про-ходячи через трубочки в тарілках, і, поступово охолоджуючись, сжижаются.
Найважчі вуглеводні, що киплять при температурі вище 300 °, збираються внизу.
Це мазут. Кілька вище, на перших тарілочках, перетворюються в рідину пари тих вуглеводнів, які киплять при темпе-ратурі близько 300 °; вони утворюють соляровое масло. Більш летючі вуглеводні - киплячі при 200-250 ° - збираються ще вище і обра-товують гас. З самого верху ректифікаційної-ної колони отримують бензин.
Така установка працює безперервно: у піч надходять все нові і нові порції нафти, а з колони забирають одержувані на тарілках нафтопродукти. Вони виводяться за спеціальними трубопроводами і йдуть на даль-кро переробку.
З мазуту додаткової перегонкою напів-ють різні мастила. Залишається гудрон, що йде на асфальтування доріг. З деяких сортів нафти виділяють парафін і вазелін.
Крім перегонки, існують також хі-етичні методи переробки нафти - крекінг (т. Е. Розщеплення), піроліз (розкладання при високій температурі) і ін. Це дуже вигідні способи. Перегонкою можна, наприклад, напів-чить бензину більше, ніж його міститься в сирому продукті (міститься його в середньому до 10%). А якщо застосувати хімічний спосіб, вихід бензину з нафти зростає в 2-3 рази.
І при крекінгу, і при піролізі нафту або одна з її фракцій переганяється при тем-пературі, коли окремі вуглеводні раз-лагаются. Це дає можливість отримувати з важких вуглеводнів більш легкі. Напри-заходів, нагріваючи мазут до температури 400-500 ° і підвищивши тиск до Ні-скількох десятків атмос-фер, можна отримати з нього бензин і гас. Іншими словами, при цьому відбувається розпад молі-кул: важкі і складні молекули вуглеводнів, що входять до складу мазуту, розщеплюються на більш легкі і менш складні.
Існує кілька способів крекінгу нафти і нафтопродуктів. Уста-новка для крекінгу складається з трубчастої печі,
На малюнку ви бачите колону ректифікації, в якій «чорне золото» поділяється на окремі фракції.
реактора, в якому розщеплюються молі-кули, колони, де розділяються продук-ти розщеплення, і насосів. Зовні така установка схожа на трубчасті установки для перегонки нафти.
Часто крекінг-процес ведуть в присутності каталізаторів. При каталітичному кре-Кінг з солярового масла, наприклад, напів-ють до 80% високоякісного бензину та ке-Росина. Причому якщо крекінг без каталізатора ведеться при дуже високому тиску - в 40- 50 атм (такий процес називають тримаючи-ським крекингом), то при каталітичному крекінгу досить всього 1 атм.
Різновид крекінгу є по суті і піроліз. Це те ж розщеплення, але протікає воно при більш високих темпера-турах (600-800 °) і майже при атмосферному давши-лення. У процесі піролізу деякі важкі вуглеводні перетворюються в аромати-етичні - бензол, толуол, ксилол та ін .; крім них, тут отримують нафталін, легко висихаю-щие масла, подібні рослинної оліфі, і інші продукти. Сировиною служать преимущест-венно гас і газойль.
Крім того, як при піролізі, так і при крекінгу утворюються легкі газоподібні вугле-водень. Речовини, що виходять при цих хімічних способах переробки нафти, годину-тично можуть розпадатися далі. Так, октан розпадається на бутан і бутилен, а бутан в свою чергу - на етан і етилен.
Для отримання високоякісного бен-зина застосовується метод риформінгу. При цьому методі молекули вуглеводнів в основному не розщеплюються, а перетворюються. Сировиною при каталітичному риформінгу служить бензино-Лігроїнова фракція нафти. Нагріта до 440- 520 ° в трубчастої печі, вона під тиском по-дається в реакційну камеру, де знаходиться каталізатор. Звідси продукти реакції посту-пают в колону ректифікації, де вони і розділяються.
Сучасні нафтопереробні заво-ди оснащені безліччю автоматично дей-ціалу приладів і установок. Автомати стежать тут і за тиском, і за температурою, і за рівнем рідини в закритих судинах. Існують заводи, де вже все управління процесами переробки «чорного золота» пе-Реда в руки «розумних» машин. Людині залишилося там тільки спостереження і налагодження машин.
Гази крекінгу і піролізу служать тепер невичерпним джерелом сировини. З продуктів переробки нафти хіміки виробляють в на-варте час найбільш цінні види синтетичні-чеських волокон: капрон, лавсан та ін.
Вуглеводень пропилен складає 1/5 частину газів крекінгу. З нього отримують дуже важ-ний для промисловості продукт - ацетон, який використовується при виробництві цілий-лулоіда, штучного шовку, гліцерину, бездимного пороху, медичних препаратів. Інший вуглеводень - продукт крекінгу, бу-Тілен - йде на виготовлення штучного каучуку і пластмас.
При викачуванні з землі нафти разом з кожної її тонною виділяється кілька тисяч кубічних метрів попутних вуглеводневих газів. Вони містять етан, пропан, бутан, ко-торие легко можна перетворити в етилен, про-
пиляння і бутилен. Повний їх використання в якості сировини сучасної хімічної про-мисловості - завдання великої економічної важливості.
В даний час нафтохімія дає майже чверть усієї хімічної продукції. Так в наші дні почалося нове життя «чорного золо-та». Це найцінніше природне викопне рас-крило перед людиною всі свої дивовижні можливості «хімічного перетворення». Нафта - це синтетичні каучуки і пластичний-ські маси, ліки і ростові речовини, штучна шкіра і штучна шерсть. Мате-ріали, одержувані з «чорного золота», заме-ють мідь і скло, камінь і сталь, бавовна і шерсть. Всього похідних нафти насчіти-ють вже близько 3 тисяч.