Слайд 3

Физические свойства нефти

Масленичная горючая жидкость, темного цвета со своеобразным запахом, немного легче воды, в воде не растворима.

• Плотность: 0.65-1.05 г/см³
• Температура кипения: 280 °C
• Средняя молекулярная масса: 220-400 г/моль (редко 450-470)
• Электрическая проводимость: от 2∙10−10 до 0,3∙10−18 Ом−1∙см−1

Слайд 4

Состав нефти

В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и зольную составные части. Также в составе нефти выделяют порфирины и серу.

Слайд 5

Углеводороды, содержащиеся в нефти

• метановые
• нафтеновые
• ароматические

Метановые (парафиновые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические - наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются

Слайд 6

Переработка нефти

• Перегонка(ректификация)
• Крекинг (разложение)
• Риформинг

Слайд 7

Ректификация нефти

Ректификация (от лат. rectus - правильный и facio - делаю) - разделение смесей жидкостей, основанное на неоднократном испарении жидкостей и конденсации паров. Ректификацию осуществляют в специальных ректификационных колоннах.

Слайд 8

Применение ректификации

Ректификацию широко применяют в промышленности, например для получения спирта-ректификата, с отделением сивушных масел и альдегидных фракций, для выделения бензинов, керосинов и других фракций из нефти, а также получения компонентов воздуха (кислорода, азота, инертных газов).

Слайд 9

Продукты первичной переработки

1. светлые
   • бензин
   • лигроин
   • керосин
   • газойль
2. темные

• мазут (перегоняют при низком давлении и получают:
• смазочные масла
• нефтяной пек (гудрон)

Слайд 10

Вторичная переработка (крекинг)

1. термический
   • t 450-550°C
   • P 2-7мПа
   • алканы + алкены
   • СnH2n+2 СnH2n
   • нормальное строения
2. каталитический
   • t 450-500°
   • Катализатор:
   • AI2O3*nSiO2
   • изомеризация

Слайд 11

Крекинг (разложение)

Крекингом называется процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг – заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

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\см 3), 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 С 5 – С 11 , кипящие в интервале от 40 ° до 200 ° С Лигроин, содержащий углеводороды С 8 -С 14 с температурой кипения от 150 ° до 250 ° С Керосин, включающий углеводороды С 12 – С 18 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.

Применение продуктов перегонки нефти 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 С 16 Н 18  C 8 H 18 + C 8 H 16 Образовавшиеся вещества могут разлагаться дальше: C 8 H 18  C 4 H 10 + C 4 H 8 C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4 Или C 4 H 10  C 3 H 6 + CH 4 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

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 С 5 Н 12 до С 11 Н 24 . 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) С 8 Н 18 – С 14 Н 30 б) С 5 Н 12 – С 11 Н 24 в) С 18 Н 38 и выше г) С 13 Н 28 – С 19 Н 40 д) С 12 Н 26 – С 18 Н 38 е) до С 5 Н 12

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

Презентация по дисциплине «Химия» по теме: «Нефть, состав и свойства. Переработка нефти. Нефтепродукты, их применение.» студентки гр. 1ГК-5С ГБОУ СПО КГИС N1 Чистовой Елены Преподаватель: Гудкова Е.С гг

Состав нефти Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть – жидкие углеводороды и гетероатомные органические соединения, остальные компоненты – растворенные углеводородные газы, вода, минеральные соли, растворы солей органических кислот и другие механические примеси (частицы глины, песка, известняка). Состав нефти нельзя выразить одной формулой т.к. нефть имеет различный состав в зависимости от месторождения.

Из нефти выделяют разнообразные продукты. В начале из нее удаляют растворенные газообразные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие низкую температуру кипения. С повышением температуры перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти.

5) Остаток после перегонки нефти – мазут (мазут также разделяют на фракции: соляровые масла – дизельное топливо, смазочные масла, вазелин). Из некоторых сортов нефти получают парафин. После отгонки остается гудрон (его широко применяют в дорожном строительстве).

Крекинг нефти Выход бензина из нефти можно значительно увеличить (до 70%) путем расщепления углеводородов с длинной цепью на углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой. Такой процесс называют крекингом (от англ. to crack – расщеплять). Установка термического крекинга В.Г.Шухова, Баку, СССР, 1934

Различают два основных вида крекинга: термический и каталитический. Термический крекинг – расщепление молекул углеводородов, протекающие при высоких температурах. Каталитический крекинг – расщепление молекул углеводородов в присутствии катализаторов и при более низких температурах.

Нефть и экология Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в окружающей среде. Основными источниками загрязнения нефтью являются: работы при обычных транспортных перевозках нефти, аварии при транспортировке и добычи нефти, промышленные и бытовые стоки.

По предположениям геологов, к 2034 году иссякнут все имеющиеся в нашем распоряжении запасы нефти, если скорость её потребления сохранится таковой, какова она сейчас. Именно поэтому значение природного газа, попутных газов нефти и продуктов её переработки, а также каменного угля неуклонно растет с каждым днем для осуществления важнейших промышленных синтезов.

Цели: Познакомиться с природным источником углеводородов – нефтью. Познакомиться с природным источником углеводородов – нефтью. Изучить физические свойства нефти, состав нефти. Изучить физические свойства нефти, состав нефти. Выяснить происхождение нефти. Выяснить происхождение нефти. Познакомиться с добычей нефти и её переработкой. Познакомиться с добычей нефти и её переработкой.

Нефть Нефть - это маслянистая жидкость от бурого до чёрного цвета с характерным запахом. Она представляет собой смесь различных углеводородов. Нефть намного легче воды и практически в ней не растворяется. Нефть является важнейшим источником энергии и ценным сырьём для синтеза многих органических соединений:взрывчатых веществ, антифризов, лекарственных мазей, парфюмерии, искусственных волокон, растворителей, синтетического каучука и др.

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.

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%)

Плавучая бурильная установка на шельфе Охотского моря 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. Газолифтный - в скважину закачивают сжатый воздух, который выталкивает жидкость на поверхность. Насосный - подъём осуществляется спускаемыми в скважину насосами.

Происхождение нефти Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в XVIII – начале XIX века. М. В. Ломоносов заложил гипотезы органического происхождения нефти, объясняя ее образование воздействием подземного огня на окаменелые уголья, в результате чего, по его мнению, образовывались асфальты, нефти и каменные масла. Идея о минеральном происхождении нефти впервые была высказана А. Гумбольдтом в 1805 году. Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений об органическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известную гипотезу ее минерального происхождения, согласно которой нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов.

За прошедшее столетие накопилось огромное количество химических, геохимических и геологических данных, проливающих свет на проблему происхождения нефти. В настоящее время преобладающая часть ученых химиков, геохимиков и геологов считает наиболее обоснованными представления об органическом генезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих пор отдают предпочтение минеральной гипотезе ее образования. Все гипотезы минерального происхождения нефти объединяет идея синтеза углеводородов, кислородо-, серо- и азотосодержащих компонентов нефти из простых исходных веществ C, H2, CO, CO2, CH4, H2O и радикалов при высоких температурах и взаимодействии продуктов синтеза с минеральной частью глубинных пород.

Газовая фракция (tкип. до 400С) Газовая фракция (tкип. до 400С) Газолиновая фракция бензинов(tкип C) Газолиновая фракция бензинов(tкип C) Лигроиновая фракция(tкип С) Керосиновая фракция(tкип С) Керосиновая фракция(tкип С) Дизельное топливо(tкип С) Мазут-остаток после перегонки нефти,который разделяют на следующие фракции: Соляровые масла Смазочные масла ВазелинПарафин Гудрон-остаток после отгонки мазута. Прямая перегонка нефти

Использование составных фракций нефти: Газовая фракция Газовая фракция Газолиновая фракция. Из неё получают газолин, автомобильный и авиационный бензин. Газолиновая фракция. Из неё получают газолин, автомобильный и авиационный бензин. Лигроиновая фракция. Лигроин используется как горючее для тракторов. Лигроиновая фракция. Лигроин используется как горючее для тракторов. Керосиновая фракция. Керосин после очистки используется как горючее для тракторов,реактивных самолётов и ракет. Керосиновая фракция. Керосин после очистки используется как горючее для тракторов,реактивных самолётов и ракет. Дизельное топливо. Дизельное топливо. М Мазут-остаток после перегонки нефти,который разделяет на следующие фракции: Соляровые масла Смазочные масла ВазелинПарафин Гудрон-остаток после отгонки мазута.

Существуют два вида крекинга: термический: расщепление молекул углеводорода протекает при сравнительно низких температурах (С). Процесс протекает медленно, образуются углеводороды с неразветвлённой цепью атомов углерода; каталитический: процесс протекает в присутствии катализаторов при более низкой температуре(С). Протекает быстрее, образуется много соединений с разветвлённой углеродной цепью. Бензин каталитического крекинга более высокого качества.

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 драгоценно й жидкости. Применение нефтепродуктов

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7