Презентация "Природные источники углеводородов"

ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДОВ .

Классификация углеводородов

Углеводороды

Карбоциклические

Ациклические

Ароматические

Алициклические

Непредельные

Предельные

Циклоалканы

Алканы

Циклоалкены

Алкены

Алкадиены

Алкины

Природный газ

Состав природного газа

Свойства природного газа

• Физические:

без цвета, вкуса и запаха.

• Химические:

экологически чистое топливо

СН 4 + О 2  СО 2 + Н 2 О

Важнейшие месторождения газа

По способу добычи природные газы делятся на:

• собственно природные;
• попутные нефтяные газы - это природный углеводородный газ, растворенный в нефти или находящийся в «шапках» нефтяных и газоконденсатных месторождений.

Состав попутного и природного газов, в %:

Попутный газ

Метан

Природный газ

30,8

Этан

98,0

7,5

Пропан

21,5

Бутан

0,4

20,4

0,15

Разные

0,03

-

1,12

Характеристика попутных нефтяных газов

название

состав

Газовый бензин

применение

Смесь пентана, гексана и др. углеводородов

Пропан-бутановая фракция

Смесь пропана и бутана

Добавляют к бензину для улучшения запуска двигателя

Сухой газ

Применяют в виде сжиженного газа как топливо

По составу сходен с природным газом

Используют для получения ацетилена, водорода и др. веществ, а так же как топливо

Применение природного газа

Важнейшие продукты , получаемые из природного газа и попутного нефтяного газа

Этиловый спирт

Полиэтилен

Природные

горючие

газы

Ацетилен

Аммиак

Водород

Растворители

Синтетический каучук

Пластмассы

Соли аммония

Азотная кислота

Карбамид

Синтез - газ

Сероводород

сера

Серная кислота

Кислородсодержащие

вещества

Гелий

Преимущества природного газа как топлива

• При сгорании выделяется особенно много теплоты.
• Является экологически более чистым видом топлива по сравнению с другими.
• Самый дешёвый вид топлива.
• Легко транспортируется по газопроводам.

Нефть.

Нефть – это маслянистая жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом; намного легче воды и в воде не растворяется.

Состав нефти:

N –

0,01-4 %

S -0,3-3%

О- 0,1-1%

Н -12-14 %

С -83-87%

Переработка нефти

Первичная

(перегонка)

Вторичная

Крекинг

Пиролиз нефтепродуктов

Гидроочистка нефтепродуктов

Риформинг

Ректификация (фракционная переработка) – это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения.

Выход бензина 17-20%

Горючее для автомобилей

и самолетов,

растворитель масел и каучуков

40-150 0 С

БЕНЗИН С 5 -С 11

150-250 0 С

Сырье для химического

производства

ЛИГРОИН С 8 -С 14

180-300 0 С

КЕРОСИН С 12 -С 18

Горючее для тракторов,

реактивных двигателей

275-400 0 С

Горючее для дизельных

двигателей

ГАЗОЙЛЬ С 13 -С 19

Соляровое масло, смазочные масла, вазелин, парафин,

Топливо для электростанций, кораблей, сырье для производства масел

Твердый остаток – гудрон

и продукты его переработки

битум и асфальт

МАЗУТ

Крекинг углеводородов (вторичная переработка углеводородов)

Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества

1891 г – В. Г. Шухов

Выход бензина

65-70%

Крекинг

( crack - расщеплять)

Каталитический

Термический

t= 450-500 0 С

kat – Al 2 O 3 ·nSiO 2

t = 450-550 0 С

р = 2-7 МПа

Термический и каталитический крекинг

Термический крекинг

Протекает при 470-550°С

Каталитический крекинг

Бензин содержит много непредельных углеводородов

Протекает при 450-500°С и в присутствии катализатора

Бензин содержит много углеводороды с разветвлённой цепью

Обладает высокой детонационной устойчивостью (взрывоустойчивостью)

Менее устойчив при хранении

Обладает ещё большей детонационной устойчивостью

Более устойчив при хранении

Термический крекинг

При нагревании происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие, в том числе на молекулы, входящие в состав бензина. Например:

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

Каталитический крекинг

Проводят в присутствии природных или синтетических алюмосиликатов.

Установка каталитического крекинга

Ароматизация углеводородов – превращение алканов и циклоалканов в ароматические углеводороды.

Риформинг

Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора. Более дешёвый и лёгкий путь увеличения октанового числа состоит в добавлении к бензину некоторых веществ, изменяющих характер горения топлива. Так, детонационную стойкость бензина увеличивают небольшие количества тетраэтилсвинца Pb(C 2 H 5 ) 4 . Такой бензин называют этилированным .

При перегонке каменного угля образуются:

• коксовый газ;
• надсмольная вода (аммиак);
• каменноугольная смола (получают арены, фенолы);
• кокс (применяют в металлургии для восстановления металлов.)

Примерный состав коксового газа

Коксование угля (пиролиз) . Схема коксовой печи

Трубы для выхода

летучих продуктов

Загрузочные отверстия

Газосборник

Продукты конденсата

Каменный уголь

Камеры для коксования угля

Регенераторы

для нагревания

газа и воздуха

Сырье

t= 900 – 1050 ۫ C,

без доступа воздуха

Батарея коксовых печей

Экологические проблемы возникающие при переработке углеводородов

Гибель живых организмов

Загрязнение воды

Загрязнение суши

Загрязнение атмосферы продуктами сгорания

Источники

• Л.А. Цветков «Органическая химия»

• http://enc.fxeuroclub.ru/390
• http://1september.ru/
• http://go.mail.ru/search_images