НЕФТЬ Экологические вопросы ПереработкаДобыча Экономическое значение нефти. - презентация

1 НЕФТЬ

2 Экологические вопросы ПереработкаДобыча Экономическое значение нефти

3 Что такое нефть? НЕФТЬ (тур. neft, от перс. нефт), горючая маслянистая жидкость, распространенная в осадочной оболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое. Сложная смесь алканов, некоторых цикланов и аренов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений. Различают легкую (0,65-0,87 г/см3), среднюю (0,871-0,910 г/см3) и тяжелую (0,910-1,05 г/см3) нефть. Теплота сгорания 43,7-46,2 МДж/кг ( ккал/кг). Нефть классифицируют по содержанию S на малосернистые (до 0,5% S), сернистые (0,5-2% S) и высокосернистые (св. 2% S). Используют издавна (с 6-го тыс. до н. э.). Путем перегонки из нефти получают бензин, реактивное топливо, осветительный керосин, дизельное топливо, мазут. Мировые запасы нефти св. 130 млрд. т. Наибольшие запасы нефти в Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ираке.

4

5 Добыча нефти В настоящее время из нефти и природных газов получают тысячи различных продуктов, используемых во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, на транспорте и т. д. К основным группам этих продуктов относятся: жидкое топливо; газообразное топливо; твердое топливо (нефтяной кокс); смазочные и специальные масла; парафины и церезины; битумы; ароматические углеводороды; сажа; ацетилен; этилен; нефтяные кислоты и их соли; высшие спирты и т. д.

6 В 70-х годах Х1Х в. были сделаны попытки сжигать мазут в топках паровых котлов. В 70-х годах Х1Х в. были сделаны попытки сжигать мазут в топках паровых котлов. В 1866 г. А.И. Шпаковский изобрел форсунку с паровым распылением для сжигания мазута. В 1866 г. А.И. Шпаковский изобрел форсунку с паровым распылением для сжигания мазута. Ее существенно усовершенствовал в 1880 г. В. Г. Шухов Ее существенно усовершенствовал в 1880 г. В. Г. Шухов В 1887г. на Черном море были проведены испытания на миноносцах. В 1887г. на Черном море были проведены испытания на миноносцах.

7 Использование мазута вместо угля имело много важных преимуществ. Во-первых, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Во-первых, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Во-вторых, он занимает мало места при хранении и при сгорании не дает никаких твердых остатков. Во-вторых, он занимает мало места при хранении и при сгорании не дает никаких твердых остатков.

8 Изобретения, связанные с бензином. Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине, был изобретен в 1879 г. русским изобретателем Огнеславом (Игнатием) Костовичем. Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине, был изобретен в 1879 г. русским изобретателем Огнеславом (Игнатием) Костовичем. Первые автомобили с карбюраторным двигателем построены Г. Фордом в 90-х годах прошлого столетия. Первые автомобили с карбюраторным двигателем построены Г. Фордом в 90-х годах прошлого столетия.

9 Бензол употребляется для производства моторного топлива, а также в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности, используется как исходное сырье для получения красителей, лекарств (аспирин, пирамидон и др.), душистых веществ, ядохимикатов (ДДТ и др.) и пр. Фенол (карболовая кислота) используется для дезинфекции, производства красителей, лекарств, пластмасс, синтетического волокна (капрон) и многих других видов продукции. В химической промышленности применяются формальдегид, пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, красители, лаки, этиловый спирт, аммиак, растворители, пластификаторы и мягчители, поверхностно- активные вещества, сажа и др. Продукты переработки нефти и газа нашли широкое применение в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т. д.

10 Виды нефти По преобладающему содержанию углеводородов 1. Метановая (алканы) 2. Нефтеновая (циклоалканы) 3. Ароматическая (бензол и его гомологи) 4. Смешанная (смесь алканов, циклоалканов и аренов) По плотности 1. Лёгкая(p < 0,9 г/см 3 ) 2. Тяжёлая

11 Переработка нефти Первичная переработка (физические процессы) Очистка Обезвожживание, обессоливание, отгонка летучих углеводородов (приемущественно метана) Перегонка Термическое разделение нефти на фракции, основанное на разности tкип углеводородов, имеющих разную молекулярную массу

12 Переработка нефти Изменение структуры молекул углеводородов путём: изомеризации, алкилирования, циклизации (ароматизации) Риформинг Расщепление углеводородов с длинной цепью и образование углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекулах Крекинг Вторичная переработка (химические процессы)

13 Фракция t кип C o Число атомов углерода в молекуле Применение Бензин Горючее для автомобилей Лигорин (тяжёлый бензин) Горючее для тракторов Керосин Горючее для реакционных двигателей Газойль Дизельное горючее Смазочные масла труднолетуч ие вещества 20-34Смазка Парафин то же Изоляционный материал, используется в медецине и в пищевой промышленности Гудрон (асфальт) Остаток>30 Покрытие дорог, кровли зданий

14 Крекинг Термический Каталитически й

15

16 Термический To = oC To = oC Процесс протекает медленно Процесс протекает медленно Образуется много непредельных углеводородов Образуется много непредельных углеводородов Полученный бензин: Полученный бензин: 1) устойчив к детонации; 1) устойчив к детонации;детонации 2) неустойчив при хранении (непредельные углеводороды легко окисляются) 2) неустойчив при хранении (непредельные углеводороды легко окисляются)

17 Каталитический T o = 450 – 500 o C, катализатор (алюмосиликаты) T o = 450 – 500 o C, катализатор (алюмосиликаты) Процесс протекает быстро Процесс протекает быстро Образуется значительно меньше непредельных углеводородов Образуется значительно меньше непредельных углеводородов Полученный бензин: Полученный бензин: Устойчив к детонации; Устойчив к детонации;детонации 2) более устойчив при хранении (т.к. мало непредельных углеводородов) 2) более устойчив при хранении (т.к. мало непредельных углеводородов)

18

19 Детонационная устойчивость – способность горючего выдерживать сильное сжатие в двигателе без преждевременного сгорания). Неустойчивы к детонации алканы нормального строения. Неустойчивы к детонации алканы нормального строения. Устойчивы – разветвлённые алканы, непредельные и ароматический углеводороды. Устойчивы – разветвлённые алканы, непредельные и ароматический углеводороды.

20 Получение жидкого топлива C 16 H 34 C 8 H 18 + C 8 H 16 C 8 H 18 C 4 H 10 + C 4 H 8 C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4 t t t гексадекан октаноктен октан бутан бутен бутан этан этен

21 Риформинг Путём риформинга получают: Ароматические углеводороды Ароматические углеводороды Углеводороды разветвлённого строения Углеводороды разветвлённого строенияНапример: 1. Циклизация и ароматизация Циклизация и ароматизация Циклизация и ароматизация 2. Изомеризация Изомеризация 3. Алкилирование Алкилирование

22 Циклизация и ароматизация CH 3 CH 2 CH 3 Kat., t, P + H 2 Kat., t + 3H 2 гексан циклогексан бензол

23 Изомеризация СН 3 СН СН 3 СН 2 Kat., t бутан2 - метилпропан

24 Алкилирование СНСН 3 СНСН 3 С СН 2 СН 3 СН СН 3 Kat., t метилпропан 2 - метилпропен 2,2,4 - триметилпентан

25 Экономические аспекты К настоящему времени в разработку вовлечено более 60% текущих запасов нефти. В разработке находится 840 месторождений, распо­ ложенных во многих регионах страны: от Калининградской области на западе до о-ва Сахалин на востоке, от о-ва Колгуев в Баренце­вом море на севере до предгорий Кавказа на юге. Основным нефтяным регионом является Тюменская область, где сосредоточено более 70% текущих запасов и добывается 66% российской нефти. Тюменская область, где сосредоточено более 70% текущих запасов и добывается 66% российской нефти. Вторым по значению районом является Урало- Поволжье, где добывается 27%, далее следует Вторым по значению районом является Урало- Поволжье, где добывается 27%, далее следует Тимано-Печерская нефтегазоносная провинция - 3,2%, Тимано-Печерская нефтегазоносная провинция - 3,2%, Северный Кавказ - 1,6%, Северный Кавказ - 1,6%, Сахалин - 0,5%. Сахалин - 0,5%.

26

27

28 Нефтеперерабатывающие заводы разместились на трассах нефтепроводов Нефтеперерабатывающие заводы разместились на трассах нефтепроводов (Нижний Новгород, Рязань, Москва, (Нижний Новгород, Рязань, Москва, Кириши, Полоцк, Орск, Омск, Ангарск), на водных путях на водных путях (Волгоград, Саратов, Сызрань, Самара, Ярославль, Хабаровск) и в морских портах (Туапсе), куда сейчас проложены трубопроводы. Поэтому удельных морских портах (Туапсе), куда сейчас проложены трубопроводы. Поэтому удельных вес районов добычи нефти в ее переработке резко сокращается. В них сосредоточена еще значительная часть нефтеперерабатывающих заводов (Уфа, Салават, Ишимбай, Грозный), идет интенсивная их реконструкция и зачастую (Уфа, Салават, Ишимбай, Грозный), идет интенсивная их реконструкция и зачастую расширение. Новых заводов в районах добычи нефти уже не строят. Они сооружаются на трассах нефтепроводов идущих на восток (Ачинск). (Ачинск).

29 Экология Прежде природа угрожала человеку, - пишет Ж.-И.Кусто, - а сейчас человек угрожает природе"

30 "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самое большое нефтяное пятно"; "Иксток-1";"3 июня 1979 г. после выброса из-под буровой установки "Иксток-1" в заливе Кампече (Мексиканский залив) на поверхности воды образовалось нефтяное пятно. Пленка нефти распространилась на 640 км. К 24 марта 1980 г., когда скважина была перекрыта, потери нефти составили т." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самое большое нефтяное пятно"; "Иксток-1";"3 июня 1979 г. после выброса из-под буровой установки "Иксток-1" в заливе Кампече (Мексиканский залив) на поверхности воды образовалось нефтяное пятно. Пленка нефти распространилась на 640 км. К 24 марта 1980 г., когда скважина была перекрыта, потери нефти составили т." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Наибольший ущерб побережью"; "Экссон";"25 марта 1989 г. нефтяной танкер Вальдес компании "Экссон" сел на мель в заливе Принс-Уильям у побережья Аляски, в результате чего в воду вылилось свыше т нефти. От загрязнения пострадало более 2400 км побережья." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Наибольший ущерб побережью"; "Экссон";"25 марта 1989 г. нефтяной танкер Вальдес компании "Экссон" сел на мель в заливе Принс-Уильям у побережья Аляски, в результате чего в воду вылилось свыше т нефти. От загрязнения пострадало более 2400 км побережья." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самые крупные аварии нефтяных танкеров";"о. Тобаго"; "19 июля 1979 г. в Карибском море недалеко от о. Тобаго Повелительница Атлантики столкнулась с Эгейским капитаном. В результате в воду вылилось т нефти." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самые крупные аварии нефтяных танкеров";"о. Тобаго"; "19 июля 1979 г. в Карибском море недалеко от о. Тобаго Повелительница Атлантики столкнулась с Эгейским капитаном. В результате в воду вылилось т нефти." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самые крупные аварии нефтяных танкеров"; "Амоко";"В марте 1978 г. в 96,6 км от побережья полуострова Бретань, Франция, разбился принадлежавший компании "Амоко" танкер Кадис, и в воду вылилось т нефти." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Самые крупные аварии нефтяных танкеров"; "Амоко";"В марте 1978 г. в 96,6 км от побережья полуострова Бретань, Франция, разбился принадлежавший компании "Амоко" танкер Кадис, и в воду вылилось т нефти." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Сильнейшая катастрофа в прибрежных водах"; "Пайпер-Альфа"; "Самое большое бедствие, связанное с добычей нефти на шельфе, произошло 6 июля 1988 г. при пожаре на эксплуатационной нефтяной платформе "Пайпер-Альфа" в Северном море, когда погибли 167 человек." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Сильнейшая катастрофа в прибрежных водах"; "Пайпер-Альфа"; "Самое большое бедствие, связанное с добычей нефти на шельфе, произошло 6 июля 1988 г. при пожаре на эксплуатационной нефтяной платформе "Пайпер-Альфа" в Северном море, когда погибли 167 человек." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Сильнейшее загрязнение суши"; "Республика Коми"; "С февраля по октябрь 1994 г. вследствие разрыва трубопровода тысячи тонн сырой нефти вылились на нетронутые пространства арктической тундры в Республике Коми (Россия). По оценкам, количество вылившейся нефти колеблется между и т. В результате катастрофы нефтяная пленка покрыла участок длиной 18 км." "Экологические катастрофы"; "Нефтяное загрязнение"; "Сильнейшее загрязнение суши"; "Республика Коми"; "С февраля по октябрь 1994 г. вследствие разрыва трубопровода тысячи тонн сырой нефти вылились на нетронутые пространства арктической тундры в Республике Коми (Россия). По оценкам, количество вылившейся нефти колеблется между и т. В результате катастрофы нефтяная пленка покрыла участок длиной 18 км."

31 "Экологические катастрофы» Сильнейшее воздействие на экосистему; "Саддам Хусейн"; "19 января 1991 г. при проведении военных действий в Персидском заливе президент Ирака Саддам Хусейн отдал приказ откачать сырую нефть, добываемую в Персидском заливе, из терминала "Си- Айленд" в Кувейте и 7 крупных нефтяных танкеров. По предварительным оценкам, в море было вылито т нефти. Сильнейшее воздействие на экосистему; "Саддам Хусейн"; "19 января 1991 г. при проведении военных действий в Персидском заливе президент Ирака Саддам Хусейн отдал приказ откачать сырую нефть, добываемую в Персидском заливе, из терминала "Си- Айленд" в Кувейте и 7 крупных нефтяных танкеров. По предварительным оценкам, в море было вылито т нефти. "Экологические катастрофы» Сильнейшее воздействие на экосистему; "Ирак"; "В ходе той же кампании вооруженными силами Ирака было подожжено 600 нефтяных скважин. Пожар на последней из скважин был ликвидирован 6 ноября 1991 г." Сильнейшее воздействие на экосистему; "Ирак"; "В ходе той же кампании вооруженными силами Ирака было подожжено 600 нефтяных скважин. Пожар на последней из скважин был ликвидирован 6 ноября 1991 г."