Природные источники углеводородов

Природные источники углеводородов

Источники углеводородов

Природный газ

1

Попутный нефтяной газ

2

Нефть

3

Каменный уголь

4

Природный газ

Природный газ

• не имеет цвета и запаха образует самостоятельные скопления в виде газовых месторождений температура самовозгорания: 650 °C у газа наиболее простая транспортировка – по трубопроводам. Это разгружает транспорт и удешевляет сам газ.
• не имеет цвета и запаха образует самостоятельные скопления в виде газовых месторождений температура самовозгорания: 650 °C у газа наиболее простая транспортировка – по трубопроводам. Это разгружает транспорт и удешевляет сам газ.
• не имеет цвета и запаха
• образует самостоятельные скопления в виде газовых месторождений
• температура самовозгорания: 650 °C
• у газа наиболее простая транспортировка – по трубопроводам. Это разгружает транспорт и удешевляет сам газ.

Мировые запасы газа сосредоточены в России, Иране, США, Алжире, Канаде, Мексике, Норвегии.

по запасам газа Россия на 1 месте

Залежи газа (как и нефти) располагаются в основном на глубинах, превышающих 3 км, где первичное органическое вещество при температуре 100 °С и высоком давлении преобразуется в углеводороды.

CH 4

80-97%

«сухой газ»

Метан

основной компонент

C 2 H 6

0,5-4%

Этан

Азот и др.газы

N…

2-13%

состав

природного

газа

Пропан

C 3 H 8

0,2-1,5%

Пентан

C 5 H 12

0-1%

C 4 H 10

0,1-1%

Бутан

4

преимущества

Применение природного газа

как топливо в промышленности и быту

сырье для

химпрома

• теплота сгорания выше, чем у других видов топлива( при сжигании 1 м 3 газа выделяется до 54400 кДж)
• не оставляет золы
• экологически чистый вид топлива

Получение синтетических волокон, каучука, пластмасс, спиртов, жиров, азотных удобрений, аммиака, ацетилена, взрывчатых веществ, медикаментов и т.д.

4

Попутный газ

Тоже природный газ, растворен в нефти и расположен над нефтью. На 1 т нефти попутно добывают 100–150 м 3 газа

При извлечении нефти на поверхность газ из-за резкого падения давления отделяется от нее.

CH 4 ≈ 40%

Попутный газ – «жирный газ», т.к. кроме метана (сухой газ) и его гомологов содержатся высшие углеводороды.

Попутный газ содержит алканы, в молекулах которых от 1 до 6 атомов C

C 2 H 6 ≈ 20%

C 3 H 8 ≈ 20%

C 4 H 10 ≈ 20%

C 5 H 12 мало

C 6 H 14 мало

4

Использование попутного газа шире, чем природного, т.к. с CH 4 в нем содержится много C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , C 5 H 12

Использование

попутного

газ

пропан-бутановая

фракция

газовый бензин

сухой газ

метан

Смесь пентана с гексаном

Газовый бензин используют как добавку к бензину.

Смесь пропана и бутана в сжиженном виде используют как топливо в быту и в автомобилях.

Разделяют попутный газ на этан, пропан и т.д., из которых потом получают непредельные углеводороды.

4

НЕФТЬ

Нефть

• маслянистая горючая жидкость с характерным запахом от светло-бурого до черного цвета немного легче воды не растворяется в воде нет определенной t кипения
• маслянистая горючая жидкость с характерным запахом от светло-бурого до черного цвета немного легче воды не растворяется в воде нет определенной t кипения
• маслянистая горючая жидкость с характерным запахом
• от светло-бурого до черного цвета
• немного легче воды
• не растворяется в воде
• нет определенной t кипения

Нефть, как и газ, не образует отдельных пластов, она заполняет пустоты в породах: поры между песчинками, трещины

Залежи нефти находятся в недрах земли на разной глубине.

Нефть находится под давлением и поднимается по скважине на поверхность земли.

4

2% S) Сера приносит немало хлопот нефтяникам, вызывая коррозию металлов. 4 " width="640"

Состав нефти

• Нефть - смесь различных углеводородов ( ≈150) с примесями других веществ

классификация по составу серы

Состав нефти зависти от месторождения.

• Бакинская: богата циклоалканами, бедна предельными углеводородами
• Грозненская и ферганская: больше предельных углеводородов
• Пермская: содержит ароматические углеводороды

Малосернистая(до 0,5% S)

Cернистая(от 0,5 до 2% S)

Высокосернистая ( 2% S)

Сера приносит немало хлопот нефтяникам, вызывая коррозию металлов.

4

нефть

по содержанию

углеводородов

смешанная

метановая

алканы

Смесь алканов, циклоалканов и ароматических углеводородов

ароматическая

нафтеновая

Бензол и его гомологи

циклоалканы

4

нефть

по плотности

тяжелая

легкая

иногда добывают шахтным способом (Яремское месторождение в Республике Коми)

Перерабатывают в битум, мазут, масла ,

извлекают насосами, фонтанным способом.

Из них делают в основном бензин и керосин

Легкая нефть примерно на два процента меньше углерода, чем тяжелая, зато большее количество водорода и кислорода.

Из некоторых сортов нефти выделяют парафин.

Смешивая твердые и жидкие углеводороды, получают вазелин .

4

Использование нефти

Горючее для

двигаелей

внутреннего

сгорания

Лекарственные

мази

Антифризы

Взрывчатые

вещества

H 3 C-CH=CH 2

и др.непред.

углеводороды

H 2 C-CH-CH 2

| | |

HO OH OH

Мази для

парфюмерии

Растворители

Нефть

Бутадиен-

стирольный

каучук

Волокна

лавсана

C 2 H 5 OH

C 2 H 4

CH 2 =CH

|

CH 2 =CH

H 2 C-CH 2

| |

HO OH

Бутадиеновый

каучук

Растворители

Антифризы

Растворители

4

Переработка нефти

вторичная

первичная

Переработка фракций после первичного процесса

Крекинг

т.е. расщепление длинной углеводородной цепи на углеводороды с меньшим числом атомов углерода

для увеличения выхода бензина и улучшения его качества

1

Перегонка нефти (ректификация) т.е разделение на фракции

Недостаток: малый выход бензина

Пиролиз

т.е. разложение орг. веществ без доступа воздуха при высокой температуре

получение ароматич.углеводородов (бензол, толуол), непред. газообразных углеводородов(этилена, ацетилена)

2

3

Гидроочистка

т.е. обработка водородом при нагревании и давлении в присутствии катализатора

чтобы удалить сернистые и азотосодержащие соед.

4

Применение нефтепродуктов

• Горючее для автомобилей, растворители масел, каучуков, для очистки тканей

Бензин

Керосин

• Горючее для тракторов, самолетов, ракет, бытовых нужд.

Мазут

• Моторное топливо, смазочные масла, топливо в котельных

4

Каменный уголь

Уголь - продукт изменения древних растительных остатков. Это сложная природная смесь различных веществ, содержащих углерод.

Состав угля

В состав угля входят и неорганические вещества: вода, аммиак, сероводород.

4

Применение каменного угля

Крупными каменноугольными бассейнами являются: Тунгусский, Ленский, Таймырский в России, Аппалачский в США, Карагандинский в Казахстане

технологическое и химическое сырье

как топливо в промышленности и быту

Делают искусственный графит.

Золу используют в производстве строительных материалов, керамического и огнеупорного сырья, глинозема.

Одним из основных способов получения углеводородов из каменного угля является коксование или сухая перегонка

4

Продукты коксования

Коксовый газ

Каменноугольная смола

Аммиачная вода

Кокс

Водород

Бензол

Аммиак

Метан

Сульфат аммония

Гомологи бензола

Аммиак

Фенол

Фенол

Бензол

Сульфат аммония

Гомологи фенола

Этилен

4