Природные источники углеводородов и их переработка Автор учитель химии и биологии МАОУ СОШ 3 г. Усинска Васильева Т. Н. Васильева Т. Н.

Природные источники углеводородов газ нефть уголь

Природный газ

Важнейшие месторождения газа

Органическая химия 10 класс5 Природный газ Смесь газообразных углеводородов различного происхождения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянных в почве Применение: 1.Топливо на 90% 2. Химическое сырье на 10% (сажа, водород, ацетилен, растворители) Состав 98% - СН 4 2% - С 2 Н 6, С 3 Н 8, С 4 Н 10, N 2, CO 2, Н 2 Н 2 S

Состав природного газа МЕТАН ЭТАН ПРОПАН БУТАН

Применение природного газа Источник сырья для химической промышленности. Из него получают ацетилен, этилен, водород и сажу: 2СН 4 > С 2 Н 2 + ЗН 2 СН 4 > С + 2Н 2 Энергетически выгодное природное топливо, т.к. при сгорании метана и его гомологов выделяется большое количество теплоты: СН 4 + 2О 2 = СО 2 + Н 2 О кДж

Органическая химия 10 класс8 Попутный нефтяной газ- «шапка» над нефтью Смесь углеводородов сопутствующие нефти и выделяющиеся при её добыче Состав 30-40% - СН 4 7,5% - С 2 Н 6, 21,8% - С 3 Н 8, 20,5% -С 4 Н 10 Примеси - N 2, CO 2, Н 2 О, Н 2 S Применение: Раньше сжигали, сейчас улавливают и используют: 1.Топливо 2. Химическое сырье - получая: пластмассы, каучуки, сухой газ, пропан- бутановую смесь, газовый бензин Смесь углеводородов сопутствующие нефти и выделяющиеся при её добыче

Характеристика попутных нефтяных газов названиесоставприменение Газовый бензинСмесь 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 газПо составу сходен с природным газом Используют для получения ацетилена, водорода и др. веществ, а так же как топливо

НЕФТЬ

Сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы Нефть Состав : Алканы (от 5 до 50 атомов С) Циклоалканы Арены Примеси: песок, глину, некоторые кислород- и серосодержащие соединения, воду, растворенные в ней соли. Физические свойства: - маслянистая жидкость; - от светло-бурого до черного цвета; - имеет характерный запах; - немного легче воды; - практически не растворяется в воде; - нет определённой t кипения.

Нельзя выразить формулой Её состав не постоянный и зависит от месторождения

Органическая химия 10 класс14 Вторичная переработка Алкилирование Ароматизация Крекинг Переработка нефти Первичная переработка Перегонка (ректификация)

Органическая химия 10 класс15 Физический способ переработки - ректификация 1. Фракция – часть сыпучего или кускового твердого материала либо жидкой смеси, выделенная по определенному признаку. 2. Ректификация – разделение многокомпонентных жидких смесей на отдельные компоненты. 3. Перегонка нефти основана на разности температур кипения углеводородов, входящих в ее состав. Прямая фракционная перегонка : Фракции: Газовая Бензин Лигроин Керосин Дизельное топливо Мазут Самая ценная вторая фракции Недостаток – выход бензиновой фракции 17-20% что не удовлетворяет потребности современной промышленности

название фракции t кипенияхимический составпродукты переработки Газолиновая фракция °СС 5 Н 12 – С 11 Н 24 газолин бензин (авиационный, автомобильный) Лигроиновая фракция °СС 8 Н 18 – С 14 Н 30 лигроин (горючее для тракторов) Керосиновая фракция °СС 12 Н 26 – С 18 Н 38 керосин (горючее для тракторов, реактивных самолётов и ракет) Газойльная фракция выше 275°СС 19 Н 40 газойль – дизельное топливо Мазутостаток атомов С до многих десятков Мазут: -соляровые масла (дизельное топливо) - смазочные масла (автотракторные, авиационные, индустриальные) - вазелин (основа для косметических средств и лекарств) Гудрон (дорожное строительство) Продукты перегонки нефти

Органическая химия 10 класс17 Химический способ переработки - крекинг 1. Промышленный крекинг был изобретен русским инженером В.Г.Шуховым в 1891 году. 2. Шухов В.Г. – «русский Эдиссон», его имя золотыми буквами вписано в историю цивилизации. 3. Создал речные наливные баржи для перевозки нефти. 4. Использовал паровые котлы для загрузки и разгрузки, а не мускульную силу. 5. Изобрел первый трубопровод для перекачки с подогревом. Непрямая переработка нефти- процесс расщепления нефтепродуктов на углеводороды с меньшим числом атомов С

Термический и каталитический крекинг Термический крекингКаталитический 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 храненииБолее устойчив при хранении

Органическая химия 10 класс19 Ароматизация Непрямая химическая переработка бензиновых и лигроиновых фракций при t = С, каt., c целью получения высокооктановых бензинов. Результат: Алканы – циклоалканы - ароматические – повышение октанового числа бензина Используется для получения высокооктанового топлива, ПАВ, инсектицидов, антиокислителей Алкилирование Пиролиз нефти, риформинг, «облагораживание бензина» Процесс введения в молекулы соединений радикалов CH 3, C 2 H 5

Пиролизом называют разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре

Риформинг способ переработки нефтепродуктов в результате которого получают индивидуальные ароматические углеводороды, водород или бензин с повышенным содержанием аренов.

Каменный уголь

Происхождение Горная порода осадочного происхождения (каменноугольный период) Состав Сложная смесь ВМС - С, Н 2, N 2, O 2, S Каменный уголь

Коксование (пиролиз) каменного угля – один из способов получения углеводородов путём нагревания до 1000 °С

Коксовая печь