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

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Описание слайда:

Кашаган Кашаган - супергигантское нефтегазовое месторождение Казахстана, расположенное на севере Каспийского моря. Относится к Прикаспийской нефтегазоносной провинции. Открыто в 30 июня 2000 года скважиной «Восток-1». Является одним из самых крупных месторождений в мире, открытых за последние 40 лет, а также крупнейшим нефтяным месторождением на море Восточный Кашаган открыт летом 2000 году, Западный Кашаган - в 2001 году, Юго-Западный Кашаган - в 2003 году. Начало промышленной добычи неоднократно переносилось, в настоящий момент оно объявлено на конец 2012 года. Разработка месторождения ведется в сложных геологических условиях: шельфовая зона, большие глубины залегания (до 5500 м), высокое пластовое давление (80 МПа), высокое содержание сероводорода (до 19 %). Месторождение характеризуется высоким пластовым давлением до 850 атмосфер. Нефть высококачественная -46° API, но с высоким газовым фактором, содержанием сероводорода и меркаптанов. О Кашагане было объявлено летом 2000 года по результатам бурения первой скважины Восток-1 (Восточный Кашаган-1). Ее суточный дебит составил 600 м³ нефти и 200 тыс. м³ газа. Вторая скважина (Запад-1) была пробурена на Западном Кашагане в мае 2001 года в 40 км от первой. Она показала суточный дебит в 540 м3 нефти и 215 тыс. м³ газа. Для освоения и оценки Кашагана построено 2 искусственных острова, пробурено 6 разведочных, 6 оценочных скважин (Восток-1, Восток-2, Восток-3, Восток-4, Восток-5, Запад-1).

Cлайд 1

Cлайд 2

Нефть -сложная смесь органических соединений (углеводородов), относящихся к следующим гомологическим рядам:

Cлайд 3

Нефть содержит смолы и асфальтены, соединения серы, азота, кислорода и металлов. Нефти классифицируются: по содержанию в них углеводородов (химическая классификация) по содержанию серы, парафинов и качеству получаемых продуктов (технологическая классификация)

Cлайд 4

Процессы переработки нефти делятся на первичные и вторичные. Первичной является перегонка нефти, в результате которой получают широкий ассортимент фракций и нефтепродуктов: углеводородный газ (пропан-бутановая фракция) бензиновая фракция керосиновые фракции дизельные фракции мазут широкая масляная фракция узкие масляные фракции гудрон

Cлайд 5

Продукты перегонки нефти в большинстве случаев подлежат дальнейшей обработке и очистке. В этих процессах получают ароматические углеводороды, нефтяные растворители. Остаток, полученный при перегонке, используется частично как котельное топливо, другую часть служит для получения битумов и нефтяного кокса. Вторичные процессы состоят в глубоком преобразовании углеводородов, полученных при перегонке фракций. Это термические и термокаталитические процессы, которые позволяют получать из высокомолекулярных соединений углеводороды меньшей молекулярной массы.

Cлайд 6

Бензины Представляют собой смесь жидких углеводородов всех классов и различаются по составу в зависимости от исходной нефти и способа получения. Бензины действуют на организм подобно парафинам и нафтенам, составляющим основную их массу. Острые отравления могут происходить при применении бензина в качестве моторного топлива (в гаражах, на бензозаправочных и бензосмесительных станциях, при автомобильных авариях).

Cлайд 7

Керосин К жидким топливам из керосиновой фракции относятся реактивные топлива и керосины для других целей. Действие Керосина на организм сходно с бензином. Сильнее раздражает слизистые оболочки и кожу. Физические свойства

• Нефть – это черная, а иногда темно – коричневая или бурая густая маслянистая жидкость со своеобразным запахом, нерастворима в воде. Плотность ее меньше воды.

Проборы для анализа нефти и нефтепродуктов

• 2 этап. Открытие нового знания

Ректификация – это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения

• Ректификация – это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения

Переработка нефти или ректификация Самостоятельная работа

• Инструкция:
• 1. Прочитайте текст учебника.
• 2. Рассмотрите образцы нефтепродуктов из
• коллекции.
• 3. Выпишите названия продуктов,
• получаемых из нефти.
• 4. Ответьте на вопрос: почему Д.И.
• Менделеев писал: «Нефть – не топливо,
• топить можно и ассигнациями?» Ответ:
• нефть является ценным сырьем для
• производства многих органических
• веществ.

Крекинг – это процесс термического или каталитического расщепления молекул тяжелых углеводородов на вещества с меньшим числом углеводородных атомов в молекуле.

• Крекинг – это процесс термического или каталитического расщепления молекул тяжелых углеводородов на вещества с меньшим числом углеводородных атомов в молекуле.

Резервуары для хранения и перевозки нефти Закрепление

• 1. При каких условиях осуществляется:
• а) термический крекинг; б) каталитический крекинг.
• 2. Какие углеводороды образуются в результате крекинга?
• 3. Какой крекинг является более прогрессивным? (каталитический)
• 4. Из нефти и продуктов ее крекинга можно извлечь достаточно большое количество гексана. Напишите уравнения для предложенной ниже схемы превращений гексана, назовите полученные продукты и предложите способы их применения.

• Загрязнение окружающей среды

Природоохранительные меры

• - совершенствование способов и технологии добычи, хранения, транспортировка нефти;
• - уменьшение количества аварий на морских платформах, увеличения безопасности судоходства;
• - необходимо удалять из нефтепродуктов серу и азот, чтобы при сжигании топлива в атмосферу не попадали их оксиды.

Способы очистки от нефтяных пятен

• 1. Самоликвидация.
• 2. Химическое рассеивание.
• 3. Поглощение.
• 4. Ограждение.
• 5. Биологический.

1. Самоликвидация - этот метод применяют в том случае, если нефть разлита далеко от берегов и пятно небольшое (в этом случае пятно лучше совсем не трогать). Постепенно оно растворится в воде и частично испарится. Иногда нефть не исчезает и через несколько лет, мелкие пятна достигают побережья в виде кусочков скользкой смолы.

• 1. Самоликвидация - этот метод применяют в том случае, если нефть разлита далеко от берегов и пятно небольшое (в этом случае пятно лучше совсем не трогать). Постепенно оно растворится в воде и частично испарится. Иногда нефть не исчезает и через несколько лет, мелкие пятна достигают побережья в виде кусочков скользкой смолы.

2. Химическое рассеивание. Существуют химические препараты для ликвидации нефтяных пятен.

• 2. Химическое рассеивание. Существуют химические препараты для ликвидации нефтяных пятен.
• Диспергенты - это вещества, которые разбивают нефтяной слой на мельчайшие капельки, не смешивающиеся друг с другом. Применяют для активизации естественного рассеивания нефти.

• 3. Поглощение. Всем вам известны солома и торф. Они поглощают нефть, после чего их можно аккуратно собрать и вывезти с последующим уничтожением. Этот метод годится лишь в условиях штиля и только для небольших пятен. Способ весьма популярен в последнее время из-за своей дешевизны и высокой эффективности. Существуют и другие сорбенты - вещества, впитывающие нефть и позволяющие затем удалить ее с поверхности воды.

4. Ограждение и последующее механическое удаление нефти. Если нефтяное пятно окружить плавающими заграждениями, оно не будет увеличиваться в размерах. Такие заграждения можно даже передвигать в удобное для ликвидации нефти место. Затем специальное судно откачивает нефть насосами. Но эту откачанную нефть использовать как топливо нельзя, кроме того, этот метод применяется только при спокойной погоде, т. е. когда на море нет волн. А если авария произошла в полярных водах, нефть становится вязкой, что влечет за собой некоторые трудности.

• 4. Ограждение и последующее механическое удаление нефти. Если нефтяное пятно окружить плавающими заграждениями, оно не будет увеличиваться в размерах. Такие заграждения можно даже передвигать в удобное для ликвидации нефти место. Затем специальное судно откачивает нефть насосами. Но эту откачанную нефть использовать как топливо нельзя, кроме того, этот метод применяется только при спокойной погоде, т. е. когда на море нет волн. А если авария произошла в полярных водах, нефть становится вязкой, что влечет за собой некоторые трудности.

5. Биологический (биоремедитация). Технология, в основе которой лежит использование микроорганизмов, способных окислять углеводороды.

• 5. Биологический (биоремедитация). Технология, в основе которой лежит использование микроорганизмов, способных окислять углеводороды.

• 3 этап. Подведение итогов работы

Домашнее задание

• 1. Выберите проблему и постарайтесь найти способы решения этой проблемы.
• 2. Напишите письмо жителям планеты земля, обратившись к ним за помощью в предотвращении экологической катастрофы, которая нависла над биосферой в результате извлечения, переработки и использования природных источников углеводородов.

• Пора бы человечеству понять,
• Богатства у природы отбирая,
• Что землю надо тоже охранять,
• Она, как мы, такая же
• живая.

ИСТОРИЯ НЕФТИ Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли. Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок и как составная часть мумифицирующего вещества. Во времена древнего Вавилона на Ближнем Востоке велась довольно интенсивная торговля этим «черным золотом». Некоторые города уже тогда буквально вырастали на торговле нефтью. Одно из семи чудес света, знаменитые Висячие сады Серамиды (по другой версии - Висячие сады Вавилона), также не обошлись без использования нефти в качестве герметизирующего материала.

НЕФТЬ Нефть природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Относится к каустобиолитам (ископаемое топливо) Подавляющая часть месторождений нефти приурочена к осадочным породам. Цвет нефти варьирует в буро-коричневых тонах (от грязно- жёлтого до тёмно-коричневого, почти чёрного), иногда она бывает чисто чёрного цвета, изредка встречается нефть окрашенная в светлый жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная, а также насыщенно-зелёная нефть. Имеет специфический запах, также варьирующий от легкого приятного до тяжелого и очень неприятного. Цвет и запах нефти в значительной степени обусловлены присутствием азот-, серо- и кислородсодержащих компонентов, которые концентрируются в смазочном масле и нефтяном остатке. Большинство углеводородов нефти (кроме ароматических) в чистом виде лишено запаха и цвета.

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕФТИ Нефть можно классифицировать по разным признакам. 1. По содержанию серы: a) Малосернистые (до 0,5 % S) b) Сернистые (0,5-2 % S) c) Высокосернистые (св. 2 % S). 2. По потенциальному содержанию фракций, выкипающих до 3500С: a) Т1 – тип нефти, в которой указанных фракций не меньше 45 % b) Т2 – 30-44,9 % c) Т3 – меньше 30 %. 3. По потенциальному содержанию масел: a) М1 – не меньше 25 % b) М2 – меньше 25 %. 4. По качеству масел: a) Подгруппа И1 – с индексом вязкости масел больше 85 b) Подгруппа И2 – с индексом Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида составляет шифр технологической классификации нефти.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕФТИ Масла Топливо Тяжелые фракции нефти используются как смазочные масла. Самая легкая фракция нефти бензин. Моторное масло – смесь высококипящих углеводородов, полученных из нефти. Керосин обладает более высокой температурой кипения по сравнению с бензином. Вазелин – смесь твердых и жидких углеводородов, полученных из нефти.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕФТИ Многие растворители продукт перегонки нефти. Вещества, выделяемые из нефти, идут на производство лекарственных препаратов. Фракция твердых углеводородов, выделяемая из нефти, называется парафином. Синтетический каучук, из которого изготавливают автомобильные покрышки, получают из продуктов переработки нефти.

КОДИРОВКА НЕФТИ Код КЧНаименование НЕФТЬ, НЕФТЕПРОДУКТЫ, ГАЗ Нефть добытая, нефть, направленная на подготовку, нефть подготовленная, нефть по видам поставок и озокерит природный Нефть добытая Нефть добытая (включая газовый конденсат) Нефть добытая морских месторождений Нефть добытая малосернистая / материковая морских месторождений Нефть добытая сернистая /

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Слово нефть означает - «нечто исторгаемое (землею)» В русский язык слово нефть пришло из турецкого (от слова neft), которое произошло от персидского nаft, и которое в свою очередь было заимствовано из семитских языков. Аккадское (ассирийское) слово nарtn «нефть» происходит от семитского глагольного корня net с первоначальным значением «извергать, исторгать» (арабское nаft, nаftа «извергнутое, исторгнутое»).нефть Есть и другие версии значения слова нефть. Например, по некоторым источникам слово нефть произошло от аккадского напатум, что означает «вспыхивать, воспламеняться», по другим - от древнеиранского nаft означающего «нечто влажное, жидкость». А вот, например, китайцы, первыми, к слову сказать, пробурившие нефтяную скважину еще в 347 году н.э., называли и до сих пор называют нефть – ши йоу, что буквально означает «горное масло». Английское слово petroleum, которым американцы и англичане называют сырую нефть, тоже, кстати говоря, означает «горное масло» и произошло от греческого petra (горный) и латинского oleum (масло).

ДУМАЕТЕ, НЕФТЬ ОБРАЗОВАЛАСЬ ИЗ ВЫМЕРШИХ ДИНОЗАВРОВ? Специалистам-нефтяникам это возможно покажется странным, но многие люди не связанные с нефтяной индустрией думают, что нефть образовалась из динозавров и других древних животных. Нефть действительно образовалась из органического материала (останков живых организмов), но это были организмы значительно меньшие, чем динозавры. По мнению ученых, исходным материалом для образования нефти служили микроорганизмы, населяющие прибрежные морские воды – планктон, 90% которого составляет фитопланктон.

А МОЖЕТ, ВЫ ДУМАЕТЕ, ЧТО НЕФТЬ ЗАЛЕГАЕТ ПОД ЗЕМЛЕЙ В ВИДЕ НЕФТЯНЫХ ОЗЕР ИЛИ МОРЕЙ? Это еще одно из заблуждений, которым часто грешат люди далекие от нефтяной отрасли. На самом деле никаких нефтяных озер в недрах земли не существует. Земная кора сложена горными породами различного минерального состава и различной плотности. Породы с относительно низкой плотностью, обладающие свойством вмещать в себе подвижные вещества (флюиды), такие как нефть, газ, вода, называются коллекторами. Такие породы-коллекторы, пропитанные нефтью, и образуют нефтяные месторождения

НЕФТЬ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ЛЮДЬМИ УЖЕ БОЛЕЕ 6000 ЛЕТ. Нефть известна людям с древних времен. В древнем Вавилоне битум использовался при строительстве зданий и для герметизации морских судов. Гудрон впервые был использован в VIII веке в Багдаде при строительстве дорог. Древние египтяне и впоследствии греки использовали для освещения примитивные лампы, топливом для которых служили легкие нефти. Во времена Византийской империи «греческий огонь» - зажигательная смесь, был грозным оружием, так как попытки потушить его водой только усиливали горение. Его точный состав утерян, но ученые предполагают, что это была смесь различных нефтепродуктов и других горючих веществ.