Презентация "Нефть. Её состав" по химии – проект, доклад

Нефть. Её состав. Термический и каталитический крекинг. Развитие нефтеперерабатывающей промышленности. Охрана окружающей среды при нефтепереработки.

Состав и физические свойства

Нефть — сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы, главным образом жидких. В состав нефти входит 3 вида углеводородов: Парафины Циклопарафины Ароматические углеводороды

Нефть содержит сотни различных соединений.

Соотношения этих углеводородов в нефти различных месторождений колеблются в широких пределах. Нефть Мангышлака богата предельными углеводородами. Нефть в районе Баку – циклопарафинами. Уральская нефть содержит ароматические углеводороды. Также в состав входят в меньших количествах: Кислород Азот Сера другие элементы Высокомолекулярные соединения (ВМС) Смолы Асфальтовые вещества.

Физические свойства нефти

Маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Легче воды (плотность от 0,73 – 0,97 г\см3), в воде практически нерастворима. Нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.

Нахождение в природе. Месторождения.

Залежи нефти находятся в недрах Земли на разной глубине, где нефть заполняет свободное пространство между некоторыми породами. Если она находится под давлением, то поднимается по скважине на поверхность Земли. По запасам и добыче нефти наша страна занимает первое место в мире. Важнейшие месторождения: Западная Сибирь – Самотлор Западный Казахстан Север Европейской части России.

Первичная переработка нефти - перегонка

Фракции (дистилляты) – светлые нефтепродукты: Бензин – содержащий углеводороды С5 – С11, кипящие в интервале от 40° до 200° С Лигроин, содержащий углеводороды С8-С14 с температурой кипения от 150° до 250° С Керосин, включающий углеводороды С12 – С18 с температурой кипения от 180° до 300° С Газойль (t > 275° С) Мазут – вязкая черная жидкость, содержит углеводороды с большим числом атомов углерода в молекуле, разделяют на фракции путем дополнительной переработки.

Установка перегонки нефти.

Температура печи 320° – 350° С Ректификационная колонна высотой 40 м. Горизонтальные перегородки с отверстиями – тарелки Главный недостаток – малый выход бензина (не более 20%).

Применение продуктов перегонки нефти

Бензин – авиационное и автомобильное топливо, как растворитель (масла, каучука), для очистки тканей. Лигроин – дизельное топливо; растворитель в лакокрасочной промышленности; используется для переработки в бензин. Керосин – горючее для реактивных и тракторных двигателей; бытовых нужд. Газойль – горючее для дизелей.

Из мазута выделяют: Соляровое масло – моторное топливо. Смазочные масла - смазка механизмов (автотракторные, авиационные). Вазелин – основа для косметических средств и лекарств. Из некоторых сортов нефти получают парафин – для получения высших карбоновых кислот; для пропитки древесины в производстве спичек и карандашей, для изготовления свечей, гуталина. Гудрон (нелетучая темная масса) – для получения асфальта. Мазут – в качестве котельного жидкого топлива.

Вторичные методы переработки нефти

Возрастание спроса на бензин Использование в качестве химического сырья. КРЕКИНГ (расщепление) – процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества. При этом происходит расщепление углеводородов с длинной цепью, содержащихся, например в мазуте, на углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой.

Химизм крекинга

С16Н18  C8H18 + C8H16 Образовавшиеся вещества могут разлагаться дальше: C8H18 C4H10 + C4H8 C4H10C2H6 + C2H4 Или C4H10 C3H6 + CH4 Подобные реакции приводят к образованию газообразных веществ. Механизм крекинга – свободно-радикальный.

Вторичная переработка (крекинг) (Шухов, Гаврилов 1891)

Термический t 450-550°C, P 2-7мПа Жидкое состояние алканы

Каталитический t 450-500° Катализатор:AI2O3*nSiO2, Большая скорость процесса изомеризация

Детонационная способность

Детонация – чрезмерно быстрое сгорание топливной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя. Наибольшей стойкостью к детонации обладают парафины нормального строения. Углеводороды разветвленные, а так же непредельные и ароматические устойчивы к детонации. Способность бензина к детонации определяется октановым числом. Октановое число определяется содержанием изооктана и н-гептана Детонация изооктана равна 100, а н-гептана – 0.

Риформинг- ароматизация

«Нефть не топливо, топить можно и ассигнациями!» Д.И. Менделеев.

Нефтехимическая промышленность Каучуки резина шины для автомобилей, самолётов, колёсных тракторов. Жирные кислоты, моющие средства Пиролизом насыщенных углеводородов получают этилен, ацетилен и другие непредельные углеводороды. Из этилена получают: спирт, винилхлорид, стирол, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и ряд других веществ и материалов. Ароматические углеводороды, органические кислоты, гликоли, сырье для производства химических волокон, удобрения. Взрывчатые вещества, лекарственные мази, мази для приготовления парфюмерных изделий, растворители. Методом микробиологической депарафинизации нефти получают белково-витаминные концентраты, которые после соответствующей очистки пригодны для откорма сельскохозяйственных животных.

Экологические последствия нефтяного загрязнения

Нарушение обмена в системе океан - атмосфера

Нарушение процесса фотосинтеза

Гибель водоплавающих птиц, млекопитающих и рыб

Накопление канцерогенов по цепям питания, отравление человека

Появление уродливых, нежизне - способных особей

Гибель в первую очередь икры, мальков, молоди рыб

Как же нефть попадает в море?

В результате аварий танкеров, перевозящих нефть, и морских платформ, с которых ведутся разведочные и эксплуатационные буровые работы. Каждая катастрофа нефтяного танкера становится настоящим экологическим бедствием для соседних с местом аварии стран. Впрочем, в три раза больше нефти, чем при авариях, попадает в воду при промывке опорожненных цистерн танкеров и сбросе этой воды прямо за борт, в четыре раза больше — с выбросами нефтехимических заводов и в результате аварий на буровых скважинах. Множество нефтяных отходов приносят в океан реки. Свою лепту в загрязнение Мирового океана вносят и заводы, и крупные города, и автомобилисты, и моряки, сбрасывающие прямо за борт балластные и очистные воды... Самыми грязными считаются воды Атлантического океана, Средиземного моря и не­которые участки их береговой линии.

Контрольные вопросы При ректификации нефти выделена фракция, содержащая углеводороды от С5Н12 до С11Н24. Эта фракция называется: а) бензин б) лигроин в) керосин г) газойль (дизельное топливо) 2. Исключите лишнее понятие: а) фракционная перегонка б) термический крекинг в) коксование г) каталитический крекинг 3. Продуктами ректификации нефти являются: 1) керосин, 2) мазут, 3) бензин, 4) лигроин, 5) дизельное топливо. Расположите эти продукты в порядке увеличения температуры кипения: а) 2, 5, 1, 4, 3. б) 4, 3, 1, 5, 2. в) 1, 3, 5, 4, 2. г) 3, 4, 1, 5, 2.

4. Исключите лишнее понятие: а) парафин б) гудрон в) кокс г) соляровое масло 5. Соотнесите: Фракция перегонки нефти: 1) бензин 2) керосин 3) дизельное топливо 4) мазут 5) лигроин Углеводородный состав: а) С8Н18 – С14Н30 б) С5Н12 – С11Н24 в) С18Н38 и выше г) С13Н28 – С19Н40 д) С12Н26 – С18Н38 е) до С5Н12

Ответы А В Г В В 1.б, 2.д, 3.г, 4.в, 5.а, 6.е