Презентация по химии на тему "Природные источники углеводородов природный газ и попутные нефтяные газы" (10 класс)

Природные источники углеводородов.

Наиболее важные источники углеводородов.

Источники углеводородов

Природный газ

Попутный нефтяной газ

Нефть

Каменный уголь

Характеристика природного газа.

• Состав природного газа:

СН 4

С 2 Н 6

80-97%

С 4 Н 10

0,5 -4,0%

С 5 Н 12

0,1- 1,0%

0- 1,0%

N 2 и другие газы

2 – 13%

• Преимущества перед твердым и жидким

топливом:

• Теплота сгорания газа значительно выше.

2. При сжигании не дает золы.

• Продукты сгорания значительно

более экологически чисты.

Характеристика природного газа .

• Применение природного газа:
• Применение природного газа:
• Применение природного газа:

Автотранспорт

Тепловые электростанции

Сырье для получения органических веществ.

Природный газ

Бытовая тепловая энергия

Источник сырья для химической промышленности

Попутный нефтяной газ.

Попутный нефтяной газ, или ПНГ — это природный газ, растворенный в нефти. Он является сопутствующим продуктом. Сам по себе ПНГ — это ценное сырье для дальнейшей переработки.

Характеристика попутного нефтяного газа.

• Примерный вещественный состав попутного газа:

СН 4

30%

С 2 Н 6

7,5%

С 3 Н 8

С 4 Н 10

21,5%

20,4%

С 5 Н 12 и выше

N 2 CO 2 инертные газы

19,8%

нет

1 . Попутный газ по своему происхождению тоже природный газ.

2. Представляет собой хорошее топливо и ценное химическое сырье.

3. Путем химической переработки можно получить больше веществ, чем в природном газе.

4. Для использования попутный газ разделяют на смеси более узкого состава.

Важнейшие продукты переработки природных газов.

Ацетилен (растворители, синтез-газ

синтетические каучуки, (кислородосодержащие вещества)

пластмассы)

Сероводород (сера серная кислота)

Гелий

Водород (аммиак, соли аммония,

азотная кислота, карбамид)

• Природные газы очень - ценное сырье для энергетики и промышленного синтеза.

Нефть.

• Нефть - природная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвленного строения, содержащих в молекулах от 5 и более атомов углерода, с другими органическими соединениями, прежде всего полиароматическими углеводородами.

Физические свойства нефти.

• 1. Черная ( темно-коричневая, бурая) маслянистая

жидкость.

• 2. Нерастворимая в воде, легче воды.
• 3. Своеобразный запах.
• 4. Не имеет постоянной температуры кипения ( не вещество, а

смесь).

• 5. Нефть – ценный углеводородный природный

энергетический ресурс (полезное ископаемое).

• 6. Устойчивый и экологически опасный загрязнитель

окружающей среды.

Переработка нефти.

Переработка нефти ведется промышленными способами и специализированной отраслью промышленности.

Первичная

Вторичная

Перегонка нефти

Крекинг нефтепродуктов

Пиролиз нефтепродуктов

Гидроочистка нефтепродуктов

Продукты переработки нефти.

Классы органических соединений, выделяемые из

нефти:

Алкены;

Арены;

Спирты;

Альдегиды;

Нитросоедине-

ния;

Карбоновые кислоты.

Фракционная перегонка нефти.

Продукты перегонки нефти.

• Первичный продукт перегонки разогревается до 320 – 350° С.
• Нефть разделяется на фракции:

название фракции продукты фракции температура фракции

1. Ректификационные низкомолекулярные 40° С

газы углеводороды

2. Газолиновая фра кция газолин 40 -70° С

бензин 70 – 120°С

3. Лигроиновая фракция углеводороды

от С 8 до С 14 150-250°С

4. Керосиновая фракция углеводороды

от С 12 до С 18 180-300°С

5. Дизельное топливо углеводороды

от С 13 до С 19 200-350°С

Продукты перегонки нефти.

6. Остаток перегонки нефти – мазут (С 18 – С 50 )

Смазочные масла

(С 28 -С 38 )

Вазелин и парафин

Солярное

масло

(С 18 – С 25 )

Гудрон

Асфальт

Битум

Вторичная переработка нефтепродуктов.

Крекинг – процесс термического или каталитического

разложения углеводородов содержащихся в нефти.

Термический – расщепление под действием высоких температур (470 - 550°С)

Каталитический – расщепление в присутствии катализаторов(nAl 2 O 3 XmSiO 2 )

термический

каталитический

470-550°С

медленно

450-550°С

Много непредельных у/в

быстро

Бензин устойчив к детонации

Непредельных у/в значительно меньше

Бензин не устойчив к детонации

Крекинг.

Промышленный крекинг был разработан В.Г. Шуховым в 1891 году.

Сущность процесса:

алкан алкен

Температура процесса – 400-500°С.

Владимир Григорьевич

Шухов

(1853 – 1939)

Схемы крекинга нефтепродуктов.

Переработка нефти

Каталитический крекинг нефти.

В реактор подается газойль .

Крекинг это продукта переработки нефти и обеспечивает данный процесс.

В качестве катализатора

используется природные алюмосиликаты состава

Al 2 O 3 x m SiO 2.

Использование катализатора позволяет несколько:

• увеличить скорость реакции,
• уменьшить температуру,
• повысить качество продукта крекинга.

Риформинг.

Риформинг – вторичный способ переработки нефтепродуктов, в результате которого получают индивидуальные ароматические углеводороды: бензины с повышенным содержанием аренов.

Процесс применяется для производства высокооктанового бензина. Используются парафиновые фракции при 95-205°С.

Риформинг .

Процессы риформинга приводят к изменению структуры молекул или к их объединению в более крупные. Путем риформинга получают:

• Ароматические углеводороды.
• Углеводороды разветвленного строения.

Результат:

• Низкокачественные бензиновые фракции переходят в высококачественные.
• Увеличивается детонационная устойчивость горючего.
• Получается сырье для нефтехимической промышленности .

Коксохимическое производство.

Важным источником промышленного получения ароматических углеводородов наряду с переработкой нефти является коксование каменного угля.

Уголь – твердое горючее полезное ископаемое органического происхождения .

Состав угля:

• Свободный углерод – 10%.
• Циклические органические соединения, содержащие С, Н, О, N, S.
• Неорганические вещества – зола.
• Вода .

Коксование каменного угля.

Коксование – нагревание каменного угля без доступа кислорода.

Коксование каменного угля.

При нагревании в 1000°С каменного угля без доступа кислорода, сложные органические вещества претерпевают химические превращения. Процесс длится 14 часов. Образуются четыре основных продукта.

Продукты переработка каменного угля.

Выводы – дополнения.

1. Природные источники углеводородов: нефть, газ, каменный уголь – являются ценным сырьем в химической промышленности, поэтому в будущем им необходима замена в топливно-энергетическом комплексе.

2. В настоящее время ведется поиск путей использования энергии Солнца, ядерного горючего с целью замены углеводородов.

3. Наиболее перспективным видом топлива будущего является водород.

В соответствии с энергетической программой прирост энергии должен обеспечиваться за счет:

• Увеличения добычи природных газов.
• Увеличения добычи каменного угля и применения более экономичных способов его сжигания и переработки.
• Опережающего развития атомной энергетики.
• Широкого использования возобновляемых источников энергии.

Оформление

• http://www.sp.se/sv/units/energy/PublishingImages/gas_flame.jpg
• http://www.pln-pskov.ru/pictures/0688960321.jpg
• http://www.medical-enc.ru/10/images/coal.jpg
• http://sensatron.com/wp-content/uploads/2013/10/Leaking-Fuel-Tanks-Pose-a-Nationwide-Problem.jpg
• http://himege.ru/wp-content/uploads/2014/05/%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0.jpg
• http://pptcloud.ru/datas/khimija/Istochniki-uglevodorodov/0012-012-Istochniki-uglevodorodov.jpg
• http://900igr.net/datai/khimija/Vysokomolekuljarnye-soedinenija/0004-003-Neftekhimicheskoe-syre.jpg
• http://1.bp.blogspot.com/-gR3b6T50yS8/T4U9fPoCSzI/AAAAAAAABNE/FNtKTVr5NdQ/s1600/Organ_Chem_20.jpg
• https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTJRsx87I0lyZhd2y9oWbs59avEGWftS3UCWT5ajeYNmZoOoR_K
• http://festival.1september.ru/articles/614517/presentation/12.JPG
• http://investments.academic.ru/pictures/investments/img225146_Dobyicha_gaza.jpg
• http://investments.academic.ru/pictures/investments/img1965256_mestorozhdenie_gazoobraznyih_veschestv_v_mire.jpg
• httphttp://www.bstu.ru/shared/attachments/25695://svetlanka-good.ucoz.ru/_pu/0/61151669.jpg
• http://www.indpg.ru/upload/iblock/8cd/bg.jpg
• http://www.gazprominfo.ru/f/ru/global/i/articles/article_17/lens2b.png
• http://www.childrenpedia.org/1/2.files/image073.jpg
• http://www.metcoal.ru/NewsPic%5C127.jpg
• http://www.bstu.ru/shared/attachments/25695

Информация для педагога.

• Ресурс содержит основную информацию базового уровня по заявленной теме. Материал используется как презентация темы: «Природные источники углеводородов», изучаемой на уроках органической химии в 10 классе. Информация может быть разделена на 3 блока:
• Урок «Нефть и ее переработка».
• Урок «Природные газы и их значение в деятельности человека».
• Урок «Коксохимическое производство».

Рассчитан на применение УМК и учебника О. С. Габриеляна «Химия. 10 класс. Базовый уровень» .