Климакова Валентина Валерьевна учитель химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа 46» г. Калуга

Классификация углеводородов Углеводороды Ациклические Карбоциклические Предельные Непредельные Алканы Алкены Алкадиены Алкины Ароматические Алициклические Циклоалканы Циклоалкены

Природный газ

Состав природного газа

Свойства природного газа Физические : без цвета, вкуса и запаха. Химические : экологически чистое топливо СН 4 + О 2 СО 2 + Н 2 О

Важнейшие месторождения газа

По способу добычи природные газы делятся на: собственно природные; попутные нефтяные газы - это природный углеводородный газ, растворенный в нефти или находящийся в « шапках » нефтяных и газоконденсатных месторождений. Состав попутного и природного газов, в %: Метан ЭтанПропан БутанРазные Попутный газ 30,87,521,520,4- Природный газ 98,00,40,150,031,12

Характеристика попутных нефтяных газов название состав применение Газовый бензин Смесь пентана, гексана и др. углеводородов Добавляют к бензину для улучшения запуска двигателя Пропан - бутановая фракция Смесь пропана и бутана Применяют в виде сжиженного газа как топливо Сухой газ По составу сходен с природным газом Используют для получения ацетилена, водорода и др. веществ, а так же как топливо

Применение природного газа

Важнейшие продукты, получаемые из природного газа и попутного нефтяного газа Природные горючие газы Ацетилен Водород Аммиак Соли аммония Азотная кислота Карбамид Растворители Синтетический каучук Пластмассы Сероводород сера Серная кислота Синтез - газ Кислородсодержащие вещества Гелий Полиэтилен Этиловый спирт

Преимущества природного газа как топлива При сгорании выделяется особенно много теплоты. Является экологически более чистым видом топлива по сравнению с другими. Самый дешёвый вид топлива. Легко транспортируется по газопроводам.

Нефть. Нефть Нефть – это маслянистая жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом; намного легче воды и в воде не растворяется.

Состав нефти: N – 0,01-4 % S -0,3-3% О- 0,1-1% Н % С %

Переработка нефти Первичная (перегонка)Вторичная Крекинг Пиролиз нефтепродуктов Гидроочистка нефтепродуктов Риформинг

Ректификация (фракционная переработка) – это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения. Горючее для автомобилей и самолетов, растворитель масел и каучуков Сырье для химического производства Горючее для дизельных двигателей Горючее для тракторов, реактивных двигателей БЕНЗИН С 5 -С С С ЛИГРОИН С 8 -С С КЕРОСИН С 12 -С С ГАЗОЙЛЬ С 13 -С 19 МАЗУТ Соляровое масло, смазочные масла, вазелин, парафин, Топливо для электростанций, кораблей, сырье для производства масел Твердый остаток – гудрон и продукты его переработки битум и асфальт Выход бензина 17-20%

Крекинг углеводородов (вторичная переработка углеводородов) Крекинг (crack - расщеплять) Термический t = С р = 2-7 МПа Каталитический t= С kat – Al2O3 ·nSiO2 Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества 1891 г – В. Г. Шухов Выход бензина 65-70%

Термический и каталитический крекинг Термический крекинг Каталитический крекинг Протекает при ° СПротекает при ° С и в присутствии катализатора Бензин содержит много непредельных углеводородов Бензин содержит много углеводороды с разветвлённой цепью Обладает высокой детонационной устойчивостью ( взрывоустойчивостью ) Обладает ещё большей детонационной устойчивостью Менее устойчив при хранении Более устойчив при хранении

Термический крекинг При нагревании происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие, в том числе на молекулы, входящие в состав бензина. Например: С 8 Н 18 С 4 Н 10 + С 4 Н 8 С 4 Н 10 С 2 Н 6 + С 2 Н 4 С 4 Н 10 С 3 Н 6 + СН 4

Каталитический крекинг Проводят в присутствии природных или синтетических алюмосиликатов.

Установка каталитического крекинга

Ароматизация углеводородов – превращение алканов и циклоалканов в ароматические углеводороды.

Риформинг этилированным Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора. Более дешёвый и лёгкий путь увеличения октанового числа состоит в добавлении к бензину некоторых веществ, изменяющих характер горения топлива. Так, детонационную стойкость бензина увеличивают небольшие количества тетраэтилсвинца Pb(C 2 H 5 ) 4. Такой бензин называют этилированным.

При перегонке При перегонке каменного угля образуются: коксовый газ; надсмольная вода (аммиак); каменноугольная смола (получают арены, фенолы); кокс (применяют в металлургии для восстановления металлов.)

Примерный состав коксового газа

Коксование угля ( пиролиз ). Схема коксовой печи Каменный уголь Камеры для коксования угля Загрузочные отверстия Трубы для выхода летучих продуктов Газосборник Регенераторы для нагревания газа и воздуха Продукты конденсата Сырье t= 900 – 1050 ۫C, без доступа воздуха

Батарея коксовых печей

Экологические проблемы возникающие при переработке углеводородов

Гибель живых организмов

Загрязнение воды

Загрязнение суши

Загрязнение атмосферы продуктами сгорания

Источники 1) Л. А. Цветков « Органическая химия » 2) 3) 4)