Из опыта работы учителя биологии и химии Ратниковой Валентины Васильевны

Природные источники углеводородов Учебная презентация по химии для 10 класса

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

Попутныенефтяныегазы Наиболее важные источники углеводородов ПриродныйгазНефтьКаменныйуголь

Топливно – энергетические ресурсы

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

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)

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

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

Схема промышленной установки непрерывной перегонки нефти

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

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

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

Применение нефтепродуктов

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

Коксовая печь

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)

Применение каменного угля

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

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