НЕФТЬ Выполнили: учащиеся 10 класса МОУ «СОШ 19» Андриевский Виктор и Алексеев Евгений. - презентация

1 НЕФТЬ Выполнили: учащиеся 10 класса МОУ «СОШ 19» Андриевский Виктор и Алексеев Евгений

2 Нефть – горючая маслянистая жидкость красно – коричневого цвета, иногда почти черного цвета.

3 Физические свойства Имеет специфический запах. Имеет специфический запах. Легко воспламеняется. Легко воспламеняется. Растворима в органических растворителях. Растворима в органических растворителях. Не растворима в воде. Не растворима в воде.

4 Состав нефти Месторождение Плотность, г/см 3 Парафи ны Нафтен ы Ароматичес кие Пермское (РФ) 0,9418,16,715,3 Грозненское (РФ) 0,84422,210,55,5 Суруханское (Азербайджан) 0,84813,221,35,2 Калифорнийское (США) 0,8979,814,95,1 Техасское (США) 0,84526,49,76,4

5 ПРИМЕРНЫЙ СОСТАВ НЕФТИ В САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ Показатели % содержание Характеристика нефти I. Групповой углеводородный состав. Компоненты дистилатной части нефти. Нефть пласта смешанного типа. Ароматические углеводороды 16,86-17,99 Нафтеновые23,21-46,08 Метановые37,06-58,80 II. Производственно- товарные свойства. Содержание серы 0,46малосернистая Парафины (твёрдые) 2,83парафинистая Смолы4,73малосмолистая

6 Нефть Нефть – важнейшее полезное ископаемое, настоящая кладовая природы. Сырая нефть – природная легко воспламеняющаяся жидкость, которая находится в глубоких осадочных отложениях и хорошо известна благодаря ее использованию в качестве топлива и сырья для химического производства. Сырая нефть

7 Нефть добывают и используют с 6-го тысячелетия до н.э. Наиболее древние промыслы известны на берегах Евфрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Упоминания о нефти встречаются в трудах древних историков и географов (Геродота, Плутарха, Плиния Старшего). Но лишь в столетии нефть стала основным сырьем для производства топлива и множества органических соединений.

8 Нефть постепенно образовывалась из останков низших животных и растений в толще различных по возрасту осадочных пород. Накопление органического материала для будущей нефти происходило в прибрежной полосе, в зоне борьбы между сушей и морем. Д. И. Менделеев выдвигал теорию неорганического происхождения – образование нефти на основе карбидов металлов. Al 4 C 3 + 6H 2 O 3CH 4 + 4Al(OH) 3 Однако в дальнейшем эта теория не получила признания среди химиков. Происхождение нефти

9 Химический состав Нефть – смесь более 1000 разных веществ (правда, большинство из них представлено в ничтожных количествах). Углеводороды (79-88%) Кислород, азот и др. элементы Сера (0,1-5%) Водород (11-14%)

10 Нефть Углеводороды: алканы, алкены, алкины, циклоалканы, арены. Кислородные соединения: нафтеновые кислоты, фенолы. Сернистые соединения: алкил-сульфиды, меркаптаны. Неорганические соединения: кремнезём, алюминий, известь, оксиды железа и марганца Азотсодержащие соединения.

11 Добыча и запасы нефти Доказанные мировые запасы нефти составляли на 2000 год около 140 млрд. т. Наибольшая их часть - около 64% - приходится на Ближний и Средний Восток, затем идет Америка – около 15%. Ближний и Средний Восток (64%) Центральная и Восточная Европа (8%) Африка (7%) Западная Европа (2%) АТР (4%) Америка (15%)

12 Промышленная добыча нефти ведёт отсчёт с 1859 г., когда впервые применили разработанную Э. Дрейком технологию бурения скважин, которая используется до сих пор. Но полностью извлечь нефть из месторождений не удается (65% – максимум). Используются три основных способа добычи нефти: Фонтанный – нефть поднимается только под действием пластовой энергии. Фонтанный – нефть поднимается только под действием пластовой энергии. Газолифтный - в скважину закачивают сжатый воздух, который выталкивает жидкость на поверхность. Газолифтный - в скважину закачивают сжатый воздух, который выталкивает жидкость на поверхность. Насосный - подъём осуществляется спускаемыми в скважину насосами. Насосный - подъём осуществляется спускаемыми в скважину насосами. Плавучая бурильная установка на шельфе Охотского моря

13 Существует несколько способов обработки нефти: фракционная перегонка фракционная перегонка термический крекинг термический крекинг каталитический крекинг каталитический крекинг риформинг риформинг гидрокрекинг гидрокрекинг другие процессы другие процессы Переработка нефти

14 Перегонка нефти Перегонка осуществляется в особых установках – ректификационных колоннах. В них поступающая нефть нагревается примерно до 320° С, и разогретые продукты подаются на промежуточные уровни. В колонне может быть от 30 до 60 расположенных с определенным интервалом поддонов и желобов, на которых и конденсируются продукты перегонки. Фракционная перегонка – физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения.

15 Схема современной нефтеперегонной установки Устройство тарелок установки

16 ФракцииТемпература кипения, °С Бензин (от фр. benzine) Лигроин, нафта (происхождение первого названия неизвестно; слово «нафта» произошло от перс. «нафт» – «яма») Керосин (от греч. «керос» – «воск») Лёгкий газойль (от англ. gas oil – «бензиновое масло») Тяжёлый газойль Мазут (от араб. «махзу-лат» – «отбросы») >430 Фракции после разгонки сырой нефти

17 Термический крекинг Крекинг – это термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов в молекуле. При крекинге сырьем являются высококипящие фракции. Макет установки для проведения крекинга.

18 Каталитический крекинг В результате образуются разветвленные и ароматические углеводороды, что позволяет повысить качество топлива. Каталитический крекинг – крекинг углеводородов под действием катализатора (в его роли выступают алюмосиликаты – смесь Al 2 O 3 и SiO 2 ) с целью повысить октановое число.

19 Гидрокрекинг Гидрокрекинг – это процесс превращения парообразной нефти в бензин и реактивное топливо под действием водорода при высоком давлении, повышенной температуре и наличии катализатора (на основе вольфрама, никеля или платины). «Гидроочистка» - гидрирование дистиллятов при невысоких требованиях к выходам продукции, главным образом для удаления серы из сырья.

20 Остальные процессы используются для производства и повышения октанового числа бензина. К ним относятся: полимеризация, полимеризация, алкилирование, алкилирование, изомеризация. изомеризация. Другие процессы переработки нефти

21 Полимеризация. Полимеризация этилена (или пропилена) и бутилена дает жидкий продукт, который кипит в тех же пределах, что и бензин, и имеет октановое число от 80 до 82:

22 Изомеризация. Это процесс превращения алканов линейного строения в разветвленные под действием катализатора (AlCl 3 ): CH 3CH 2CH 2CH 3 CH 3CHCH 3 (бутан) CH 3 (изобутан) (бутан) CH 3 (изобутан)Алкилирование. В этом процессе изобутан и изобутилен реагируют под действием катализаторов (H 2 SO 4 или HF) с образованием изооктана: C 4 H 10 + C 4 H 8 C 8 H 18.

23 Завод по переработке нефти. Производство и транспортировка Ректификационная колонна

24 Нефть, как и газ, транспортируют по трубопроводу: Трубопровод к одному из заводов Газотрубопровод. Тюменская область.

25 Продукты нефтепереработки Нефть Резина, краски, лаки, растворители Топливо, смазки, масла Косметика, моющие средства Продукты питания ЯдохимикатыЛекарства Взрывчатые вещества Дорожное покрытие

26 Основная масса нефти (больше 85%) расходуется в виде топлива и только около 15% идет на химическую переработку. Поэтому в веке перед химиками стоит задача расширить применение нефти как источника химического сырья, а не топлива. Замена там, где это возможно, горючего из нефти на газ и уголь – один из способов разумного использования драгоценной жидкости. Многообразие нефтепродуктов В начало

27 Демонстрация коллекции «Продукты переработки нефти». Фракции нефти: 1. Газовая фракция (метан и другие газы). 2. Бензин (С5-С11) температура С (газолин, бензин авиационный, автомобильный). 3.Лигроин (С8-С14) температура С (горючее для тракторов). 4. Керосин (С12-С18) температура С (топливо для реактивных самолётов и ракет). 5. Газойль (С18 и выше) температура-2750С (дизельное топливо). 6. Мазут - продукт, остающийся после ректификации нефти. Мазут при высокой температуре разгоняют и получают машинные и смазочные масла. Остаток переработки мазута - гудрон. Мазут при высокой температуре разгоняют и получают машинные и смазочные масла. Остаток переработки мазута - гудрон.

28 Природный и попутный нефтяной газ. Природный и попутный нефтяной газ. Природный газ Попутный нефтяной газ Метан 95,6 % 63,4% Этан 1% 10,5% Пропан 0,33% 11,1% Бутан 0,07% ( н-бутан) 2,8% (н-бутан) и 1,2% (и-бутан) Пентан и выше 0,03% 2% Азот и редкие газы 3% 9% Углекислый газ 0,4% - Применение 90% как топливо для синтеза веществ (разделяют на фракции)

29 Фракции попутного нефтяного газа: 1. Сухой газ - метан, этан (применяют как топливо); 2. Пропан-бутановая смесь (применяют как топливо); 3. Газовый бензин - пентан и выше (применяют как добавка к бензину). Газовые месторождения России: Западная Сибирь (Уренгой, Заполярье); Волго- Уральский бассейн (Оренбург, Вуктыльск)