Из опыта работы учителя биологии и химии Ратниковой Валентины Васильевны. - презентация

1

2 Из опыта работы учителя биологии и химии Ратниковой Валентины Васильевны

3 Природные источники углеводородов Учебная презентация по химии для 10 класса

4 Содержание Топливно-энергетические ресурсы Природный газ: состав, применение Попутные нефтяные газы: состав, применение Нефть: нахождение в природе, состав, физические свойства Основные фракции нефти Крекинг нефтепродуктов Применение нефтепродуктов Каменный уголь, коксохимическое производство Продукты пиролиза каменного угля, их применение

5 Попутныенефтяныегазы Наиболее важные источники углеводородов ПриродныйгазНефтьКаменныйуголь

6 Топливно – энергетические ресурсы

7 Природный газ Состав природного газа различных месторождений неодинаков. Средний состав его (в процентах по объему) следующий: Применение: 1) в качестве топлива его используют на электростанциях, в котельных системах водяного отопления жилых домов и промышленных зданий; в доменных, мартеновских и стекловаренных печах, в домашнем хозяйстве 2) в автотранспорте (в баллонах под высоким давлением), что позволяет экономить бензин, снижать износ двигателя и благодаря более полному сгоранию топлива сохранять чистоту воздушного бассейна 3) в качестве важного источника сырья для химической промышленности (получения ацетилена, этилена, водорода, красителей, пластмасс и др. продуктов) СН 4 С2Н6С2Н6С2Н6С2Н6 С3Н8С3Н8С3Н8С3Н8 С 4 Н 10 С 5 Н 12 N 2 и др. газы ,5-4,00,2-1,50,1-1,00-1,02-13

8 Попутные нефтяные газы Находятся в природе над нефтью или растворены в ней под давлением Их улавливают и используют как топливо и ценное химическое сырьё В попутных нефтяных газах содержится меньше метана, чем в природном газе, но в них значительно больше его гомологов(этана, пропана, бутана, пентана) Для практических целей попутные газы разделяют на смеси более узкого состава( смотри таблицу)

9 Характеристика попутных нефтяных газов НазваниеСоставПрименение Газовый бензин Смесь пентана, гексана и других углеводородов Добавляют к бензину для улучшения запуска двигателя Пропан-бутановая фракция Смесь пропана и бутана В виде сжиженного газа применяется как топливо Сухой газ По составу сходен с природным газом Используется для получения С 2 Н 2 и Н 2 и других веществ, а также как топливо

10 Нефть Нефть - маслянистая жидкость от светло - бурого до черного цвета с характерным запахом, легче воды и в воде не растворяется Нефть - маслянистая жидкость от светло - бурого до черного цвета с характерным запахом, легче воды и в воде не растворяется Представляет собой сложную смесь углеводородов, в основном алканов, содержащих от 5 до 50 атомов углерода, с другими органическими веществами Представляет собой сложную смесь углеводородов, в основном алканов, содержащих от 5 до 50 атомов углерода, с другими органическими веществами Состав нефти зависит от места её добычи (месторождения) Состав нефти зависит от места её добычи (месторождения) Чтобы отделить компоненты нефти применяют фракционную перегонку - физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения Чтобы отделить компоненты нефти применяют фракционную перегонку - физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения

11 Схема промышленной установки непрерывной перегонки нефти

12 Основные фракции нефти Ректификационные газы – смесь низкомолекулярных углеводородов, преимущественно пропана и бутана, с температурой кипения до 40˚С Газолиновая фракция (бензин) – углеводороды состава от С 5 Н 12 до С 11 Н 24 (температура кипения ˚С); при более тонком разделении этой фракции получают газолин (40-70˚С) и бензин (70-120˚С) Лигроиновая фракция – углеводороды состава от С 8 Н 18 до С 14 Н 30 (температура кипения ˚С) Керосиновая фракция – углеводороды состава от С 12 Н 26 до С 18 Н 38 (температура кипения ˚С) Дизельное топливо – углеводороды состава от С 13 Н 28 до С 19 Н 36 (температура кипения ˚С) Остаток перегонки нефти – мазут содержит углеводороды с числом атомов углерода от 18 до 50. Перегонкой при пониженном давлении из мазута получают соляровое масло (С 18 Н 28 - С 25 Н 52 ), смазочные масла (С 28 Н 58 - С 38 Н 78 ), вазелин и парафин – легкоплавкие смеси твердых углеводородов. Твердый остаток перегонки мазута – гудрон и продукты его переработки – битум и асфальт используют для изготовления дорожных покрытий

13 Крекинг нефтепродуктов Крекингом называется процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле Промышленный крекинг-процесс был изобретен русским инженером В.Г.Шуховым в 1891г. Процесс крекинга происходит с разрывом углеродных цепей и образованием более простых предельных и непредельных углеводородов, например: С 16 Н 34 С 8 Н 18 +С 8 Н 16 Образовавшиеся вещества могут разлагаться далее: 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 Существуют два основных вида крекинга- термический, когда расщепление углеводородов производится при высокой температуре, и каталитический, идущий с применением катализаторов

14 Термический и каталитический крекинг Термический крекинг Каталитический крекинг Расщепление молекул углеводородов протекает при сравнительно высокой температуре ( ˚С) Процесс протекает медленно, образуются углеводороды с неразветвленной цепью атомов углерода В бензине термического крекинга содержится много непредельных углеводородов, которые легко окисляются и полимеризуются. Поэтому этот бензин менее устойчив при хранении. При его сгорании могут засориться различные части двигателя. Для устранения этого вредного действия к такому бензину добавляют антиокислители Расщепление молекул углеводородов протекает в присутствии катализаторов (алюмосиликатов) и при более низкой температуре ( ˚С) Процесс протекает с большей скоростью, образуются углеводороды с разветвленной цепью В бензине каталитического крекинга непредельных углеводородов содержится меньше. Такой бензин более устойчив при хранении

15 Применение нефтепродуктов

16 Каменный уголь Образует мощные пласты в земных недрах Образует мощные пласты в земных недрах Содержит органические вещества (СН 4,С 6 Н 6 и его гомологи, фенол, др.) и неорганические вещества (СО 2,СО,NH 3,N 2, др.) Содержит органические вещества (СН 4,С 6 Н 6 и его гомологи, фенол, др.) и неорганические вещества (СО 2,СО,NH 3,N 2, др.) Одним из основных способов переработки каменного угля является коксование ( пиролиз)- прокаливание без доступа воздуха при t 1000˚С Одним из основных способов переработки каменного угля является коксование ( пиролиз)- прокаливание без доступа воздуха при t 1000˚С

17 Коксовая печь

18 Продукты пиролиза каменного угля Коксовый газ Каменно- угольная смола Надсмольная, или аммиачная вода Кокс Водород Метан Аммиак Угарный газ Углекислый газ Азот Другие газы Бензол и его гомологи Фенол и его гомологи Ароматические спирты Гетероциклические соединения Растворенный аммиак Фенол Сероводород Сульфат аммония Другие вещества Твердый остаток (практически чистый углерод)

19 Применение каменного угля

20 Подумайте и выберите верные ответы 1)Главным компонентом природного газа является… а) этан б) метан в) бензол 2)Природный газ используется как … а) топливо, так как при сгорании его выделяется много тепла и он относительно дешев б) в медицине, так как облегчает дыхание в) источник сырья для химической промышленности 3)Попутные нефтяные газы отличаются от природного газа тем, что … а) находятся в природе над нефтью или растворены в ней б) не отличаются в) содержат меньше метана, но больше его гомологов

21 4)Нефть – это… а) сложное вещество, состоящее из углерода и водорода б) смесь постоянного состава, состоящая из различных веществ в) смесь веществ, имеющая различный состав в зависимости от месторождения 5)Из нефти получают… а) бензин б) лигроин в) лигроин, бензин, керосин, газойль, мазут и продукты их переработки 6)Для получения бензина, лигроина, керосина, газойля и мазута нефть подвергают… а) крекингу б) ректификационной перегонке в) пиролизу 7)Процесс распада молекул сложных углеводородов до более простых, под действием высокой температуры и катализаторов, называется… а) термическим крекингом б) каталитическим крекингом в) ректификационной перегонкой