Мета ознайомити учнів із хімічним складом нафти



Дата конвертації03.06.2016
Розмір445 b.



МЕТА

  • Ознайомити учнів із хімічним складом нафти

  • Охарактеризувати фізичні та хімічні властивості

  • Ознайомити із місцезнаходженням нафти її видобутком та переробкою

  • Довести важливість нафти та її продуктів переробки в промисловості та житті людини



ЗМІСТ

  • Загальна характеристика

  • Хімічний склад

  • Місцезнаходження нафти

  • Фізичні властивості

  • Видобуток нафти

  • Фракційна перегонка нафти

  • Застосування

  • Поширення



ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ

  • Знати:

Хімічний склад, походження, поширення, місцезнаходження, видобуток нафти
  • Вміти:

характеризувати властивості, застосування
  • Розуміти:

біологічну роль, вичерпність природних джерел вуглеводнів

ЗАПИТАННЯ ДО ПРЕЗЕНТАЦІЇ

1.Чи має нафта хімічну формулу? Чому?

2.Які речовини є основою нафти?

3.Що є складовою так званого грецького вогню?

4.Що таке крекінг, яке відношення він має до переробки нафти?

5.Вкажіть основні галузі застосування нафти.

6.У чому полягає сенс відомого висловлювання Д.І.Менделєєва про те, що спалювати природне паливо все одно, що палити асигнаціями?





Хімічні елементи та з'єднання в нафті

  • Нафти складаються головним чином з вуглецю - 79,5 - 87,5% і водню - 11,0 - 14,5% від маси нафти. Крім них у нафті присутні ще три елементи – сірка, кисень і азот.

  • Кисень і азот знаходяться в нафті тільки в зв'язаному стані. Сірка може зустрічатися у вільному стані чи входити до складу сірководню.. Їх загальна кількість зазвичай становить 0,5 - 8%















Класифікація нафти:

 За хімічним складом нафти відносять до: парафінових; парафіно-нафтенових; нафтенових; парафіно-нафтено-ароматичних; нафтено-ароматичних; ароматичних.

Згідно технологічній класифікації нафти, прийнятої в Україні, клас нафти характеризує вміст сірки, тип — вихід моторних палив, група та подгрупа — вихід та якість мастил, вид — вміст парафінів у нафті. Технологічна класифікація діє з 1967 р.

















Вторинні (хімічні) методи засновані на повному перетворенні нафтової сировини під дією підвищеної температури і тиску, а також застосування каталізаторів; це різні види крекінгу і риформінгу нафти.

Усі методи засновані на високотемпературних ендотермічних процесах і реакціях, тобто для їхнього здійснення необхідне підведення тепла ззовні.

Термічні процеси переробки:

Основні фракції нафти наступні:

1. Фракція, що збирається від 400 до 2000 С, - газолінова фракція бензинів (при подальшій перегонці виділеної фракції одержують: газолін (від 400 до 700 С), бензин (від 700 до 1200 С) - авіаційний, автомобільний і т.д. )

2. Лігроїнова фракція, що збирається в межах від 1500 до 2500 С.Нафта застосовується як пальне для тракторів.

3. Гасова фракція включає вуглеводні від С12Н26 до С18Н38 з температурою кипіння від 1800 до 3000С. гас після очищення використовується як пальне для тракторів, реактивних літаків і ракет.

4. Газойль (вище 2750 С) - дизельне паливо.

5. Мазут - залишок від перегонки. Містить вуглеводні з великим числом атомів вуглецю(до багатьох десятків) у молекулі. Мазут також розділяють на фракції: a) соляровим олії - дизельне паливо, b) Мастила (авіатракторние, авіаційні, індустріальні та ін), c) Вазелін (основа для косметичних засобів і ліків).



Так як, нафта складається з великого числа індивідуальних вуглеводнів, при високих температурах будуть протікати різноманітні реакції. Поряд з термічним розпадом будуть здійснюватися реакції синтезу, ізомеризації, причому багато з цих реакцій - оборотні.

Для деструктивної переробки нафтової сировини характерні наступні реакції: деалкілування (укорочення бічних парафінових ланцюгів ), полімеризація, циклізація алкенів (алкени в сировині відсутні, але утворюються при дегідруванні алканів), дециклизація (утворюються ароматичні вуглеводні), розпад моноциклічних вуглеводнів на алкани й алкени.

Деструктивна перегонка нафти (крекінг) (вторинні або хімічні методи переробки):



Піроліз

Основне призначення процесу піролізу вуглеводневої сировини - одержання нижчих алкенів. Процес ведуть при 700-1000 °С під тиском, близьким до атмосферного.

Коксування нафтових залишків:

Процес глибокого розкладання нафтових фракцій без доступу повітря з метою одержання нефтянного коксу і рідкого палива (бензин, газойль) при температурі 400-500°С.







Нафта в Україні

  • На території України поклади нафти є у Передкарпатті, у Дніпровсько-Донецькій областях та на шельфі Чорного і Азовського морів.

  • Станом на кінець ХХст. початкові потенційні ресурси нафти України оцінювалися в 1,33 млрд т, а газового конденсату — 376,2 млн Україна лише на 10-12% забезпечена нафтою власного виробництва.



Замінники нафти

Під час енергетичної кризи 1970-х років велися пошуки альтернативних джерел енергії, що могли б замінити нафту. У Канаді, наприклад, відкритим способом розроблялися бітумінозні піски (нафтоносні піски, у яких після зникнення легких фракцій залишаються важкі нафти, бітум і асфальт). У Росії міститься аналогічне родовище на Тимані (Ярицьке). У США зосереджені великі запаси горючих сланців (на заході шт. Колорадо й в інших районах). Найбільше родовище горючих сланців знаходиться в Естонії. У Росії горючі сланці зустрічаються в Ленінградській, Псковській і Костромській областях, Поволжі, Іркутському вугленосному басейні.

Застосування

Нафта — найважливіше джерело рідкого палива, мастил, сировина для синтетичних матеріалів тощо. Нафта займає провідне місце в світовому паливно-енергетичному господарстві. Її частка в загальному споживанні енергоресурсів безперервно зростає: 3 % в 1900 р., 5 % перед Першою світовою війною 1914—1918 рр., 17,5 % напередодні Другої світової війни 1939—1945 рр., 24 % у 1950 р., 41,5 % у 1972 р., 48 % в 2004 р. У перспективі ця частка буде меншати внаслідок зростання застосування атомної і інших видів енергії, а також збільшення вартості видобутку.

Здатність поляризації

 Майже усі нафти і їх важкі відгони мають здатність обертати площину поляризації променів світла, причому для більшості з них характерне слабке праве обертання. Оптична активність зростає з підвищенням температури кипіння фракції. Штучні нафти, на відміну від природних, оптичної активності не виявляють. Оптичну активність природних нафт пояснюють наявністю в них продуктів розкладання холестерину і фітостерину, тобто характерних стеринів, що містяться в рослинах і тваринах. Це приводиться як один з доказів органічного походження нафти.

 

Дія на нафту

 

Важливе значення в хімії нафти має питання про дію на нафту і нафтопродукти різних органічних розчинників. Аполярні розчинники цілком розчиняють нафту і нафтопродукти крім твердих парафінів і церезинів. Спирти розчиняють нафтопродукти вибірково. Полярні органічні розчинники (анілін, нітробензол, фенол) добре розчиняють ароматичні вуглеводні і не розчиняють алкани і нафтени. Повна розчинність нафтових вуглеводнів настає тільки при певній температурі, яку називають критичною температурою розчинення (КТР). У практиці дослідження хімічного складу нафтопродуктів велике поширення одержали КТР у аніліні – так звані анілінові точки (АТ). Найбільш низькі анілінові точки в аренів, середні в нафтенів і олефінів і максимальні в алканів.

Нафта та нафтопродукти: негативний вплив на оточуюче середовище:

ТЕСТИ

1) До природних джерел вуглеводнів не належить:

А) природний газ; Б) кам’яне вугілля; В) нафта; Г) вапняк

2) Вкажіть фізичні властивості нафти:

А) рідина темно-бурого кольору; Б) безбарвна рідина;

В) густа масляниста рідина; Г) добре розчинна у воді

3) Вкажіть процес розкладу вуглеводнів за високих температур:

А) піроліз; Б) крекінг; В) гідрування; Г) гідратація

4) Вкажіть правильну відповідь щодо складу нафти:

А) газуваті та рідкі вуглеводні; В) рідкі вуглеводні;

Б) рідкі та тверді вуглеводні; Г) газуваті та тверді вуглеводні

5) Вкажіть речовини, що утворюються в процесі перегонки нафти:

А) кокс; Б) гас; В) амоніачна вода; Г) газойль

6) Вкажіть правильне твердження щодо детонаційної стійкості бензину:

А) здатність вибухати; Б) стійкість бензину до нагрівання;

В) згоряти без вибуху; Г) підвищення октанового числа

Список інформаційних джерел




База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка