Переработка газа нефти угля

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Основными источниками углеводородов являются природный и попутные нефтяные газы, нефть и каменный уголь.

Нефть – жидкое горючее ископаемое темно-бурого цвета с плотностью 0,70 – 1,04 г/см?. Нефть представляет собой сложную смесь веществ – преимущественно жидких углеводородов. По составу нефти бывают парафиновыми, нафтеновыми и ароматическими. Однако наиболее часто встречается нефть смешанного типа. Кроме углеводородов, в состав нефти входят примеси органических кислородных и сернистых соединений, а также вода и растворенные в ней кальциевые и магниевые соли. Содержатся в нефти и механические примеси – песок и глина. Нефть – ценное сырье для получения высококачественных видов моторного топлива. После очистки от воды и других нежелательных примесей нефть подвергают переработке. Основной способ переработки нефти – перегонка. Она основана на разнице температур кипения углеводородов, входящих в состав нефти. Поскольку нефть содержит сотни различных веществ, многие из которых имеют близкие температуры кипения, выделение индивидуальных углеводородов практически невозможно. Поэтому перегонкой нефть разделяют на фракции, кипящие в довольно широком интервале температур. Перегонкой при обычном давлении нефть разделяют на четыре фракции: бензиновую (30-180 °С), керосиновую (120-315 °С), дизельную (180-350 °С) и мазут (остаток после перегонки). При более тщательной перегонке каждую из этих фракций можно разделить еще на несколько более узких фракций. Так, из бензиновой фракции (смесь углеводородов С5 – С12) можно выделить петролейный эфир (40-70 °С), собственно бензин (70-120 °С) и лигроин (120-180 °С). В состав петролейного эфира входят пентан и гексан. Он является прекрасным растворителем жиров и смол. Бензин содержит неразветвленные предельные углеводороды от пентанов до деканов, циклоалканы (циклопентан и циклогексан) и бензол. Бензин после соответствующей переработки применяется в качестве горючего для авиационных и автомобильных

ДВС. Лигроин, содержащий в своем составе углеводороды С8 – С14 и керосин (смесь углеводородов С12 – С18) используют как горючее для бытовых нагревательных и осветительных приборов. Керосин в больших количествах (после тщательной очистки) применяют в качестве горючего для реактивных самолетов и ракет.

Дизельная фракция нефтеперегонки – горючее для дизельных двигателей. Мазут представляет собой смесь высококипящих углеводородов. Из мазута путем перегонки под уменьшенным давлением получают смазочные масла. Остаток от перегонки мазута называется гудроном. Из него получают битум. Эти продукты используются в дорожном строительстве. Мазут применяют и как котельное топливо.

Основным способом переработки нефти являются различные виды крекинга, т. е. термокаталитического превращения составных частей нефти. Различают следующие основные виды крекинга.

Термический крекинг – расщепление углеводородов происходит под воздействием высоких температур (500-700 оС). Например, из молекулы предельного углеводорода декана С10Н22образуются молекулы пентана и пентена:

Каталитический крекинг проводят также при высоких температурах, но в присутствии катализатора, что позволяет управлять процессом и вести его в нужном направлении. При крекинге нефти образуются непредельные углеводороды, которые находят широкое применение в промышленном органическом синтезе

Природный газ. В состав природного газа входит в основном метан (около 93%). Кроме метана природный газ содержит еще и другие углеводороды, а также азот, СО2, и часто – сероводород. Природный газ при сгорании выделяет много тепла. В этом отношении он значительно превосходит другие виды топлива. Поэтому 90% всего количества природного газа расходуется в качестве топлива на местных электростанциях, промышленных предприятиях и в быту. Остальные 10% используют как ценное сырье для химической промышленности. С этой целью из природного газа выделяют метан, этан и другие алканы. Продукты, которые можно получить из метана имеют важное промышленное значение.

Попутные нефтяные газы. Они растворены под давлением в нефти. При ее извлечении на поверхность давление падает, и растворимость уменьшается, в результате чего газы выделяются из нефти. Попутные газы содержат метан и его гомологи, а также негорючие газы – азот, аргон и СО2. Попутные газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах. Из них получают метан, этан, пропан, бутан и газовый бензин, содержащий углеводороды с числом атомов углерода 5 и больше. Этан и пропан подвергают дегидрированию и получают непредельные углеводороды – этилен и пропилен. Смесь пропана и бутана (сжиженный газ) применяют как бытовое топливо. Газовый бензин добавляют к обычному бензину для ускорения его воспламенения при запуске ДВС.

Каменный уголь. Переработка каменного угля идет по трем основным направлениям: коксование, гидрирование и неполное сгорание. Коксование происходит в коксовых печах при температуре 1000-1200 °С. При этой температуре без доступа кислорода каменный уголь подвергается сложнейшим химическим превращениям, в результате которых образуется кокс и летучие продукты. Остывший кокс отправляют на металлургические заводы. При охлаждении летучих продуктов (коксовый газ) конденсируются каменноугольная смола и аммиачная вода. Несконденсированными остаются аммиак, бензол, водород, метан, СО2, азот, этилен и др. Пропуская эти продукты через раствор серной кислоты выделяют сульфат аммония, который используется в качестве минерального удобрения. Бензол поглощают растворителем и отгоняют из раствора. После этого коксовый газ используется как топливо или как химическое сырье. Каменноугольная смола получается в незначительных количествах (3%). Но, учитывая масштабы производства, каменноугольная смола рассматривается как сырье для получения ряда органических веществ. Если от смолы отогнать продукты, кипящие до 350 °С, то остается твердая масса – пек. Его применяют для изготовления лаков. Гидрирование угля осуществляется при температуре 400-600 °С под давлением водорода до 25 МПа в присутствии катализатора. При этом образуется смесь жидких углеводородов, которая может быть использована как моторное топливо. Достоинством этого метода является возможность гидрирования низкосортного бурого угля. Неполное сгорание угля дает оксид углерода (II). На катализаторе (никель, кобальт) при обычном или повышенном давлении из водорода и СО можно получить бензин, содержащий предельные и непредельные углеводороды:

Если сухую перегонку угля проводить при 500-550 °С, то получают деготь, который наряду с битумом используется в строительном деле как связующий материал при изготовлении кровельных, гидроизоляционных покрытий (рубероид, толь и др.).

На сегодняшний день существует серьезная опасность экологической катастрофы. На земле практически нет места, где природа не потерпела бы от деятельности промышленных предприятий и жизнедеятельности человека. При работе с продуктами перегонки нефти нужно следить, чтобы они не попадали в почву и водоемы. Почва, пропитанная нефтепродуктами, теряет плодородие на многие десятки лет, и его очень трудно восстановить. Только за 1988 г. при повреждении нефтепроводов в одно из крупнейших озер попало около 110000 т нефти. Известны трагические случаи слива мазута и нефти в реки, в которых происходит нерест ценных пород рыб. Серьезную опасность загрязнения воздуха представляют ТЭС, работающие на угле, — они являются основным источником загрязнения. Отрицательно воздействуют на водоемы ГЭС, работающие в равнинах рек. Хорошо известно, что автомобильный транспорт сильно загрязняет атмосферу продуктами неполного сгорания бензина. Перед учеными стоит задача к минимуму сократить степень загрязнения окружающей среды.

Природная нефть всегда содержит воду, минеральные соли и разного рода механические примеси. Поэтому, прежде чем поступить на переработку, природная нефть подвергается обезвоживанию, обессоливанию и ряду других предварительных операций.

1. Способ получения нефтепродуктов путем отгонки из нефти одной фракции за другой подобно тому, как это осуществляется в лаборатории, для промышленных условий неприемлем.

2. Он очень непроизводителен, требует больших затрат и не обеспечивает достаточно четкого распределения углеводородов по фракциям в соответствии с их молекулярной массой.

Всех этих недостатков лишен способ перегонки нефти на непрерывно действующих трубчатых установках:

1. Установка состоит из трубчатой печи для нагревания нефти и ректификационной колонны, где нефть разделяется на фракции (дистилляты) отдельные смеси углеводородов в соответствии с их температурами кипения – бензин, лигроин, керосин и т. д.;

2. В трубчатой печи расположен в виде змеевика длинный трубопровод;

4. По трубопроводу непрерывно подается нефть, в нем она нагревается до 320-350 °C и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну.

3. Обычно чем выше молекулярная масса углеводорода, тем меньше его содержится в природном газе.

4. Состав природного газа различных месторождений неодинаков. Средний состав его (в процентах по объему) следующий: а) СН4 – 80-97; б) С2Н6 – 0,5-4,0; в) С3Н8 – 0,2-1,5.

5. В качестве горючего природный газ имеет большие преимущества перед твердым и жидким топливом.

6. Теплота сгорания его значительно выше, при сжигании он не оставляет золы.

7. Продукты сгорания значительно более чистые в экологическом отношении.

8. Природный газ широко используется на тепловых электростанциях, в заводских котельных установках, различных промышленных печах.

1. Сжигание природного газа в доменных печах позволяет сократить расход кокса, снизить содержание серы в чугуне и значительно повысить производительность печи.

3. В настоящее время он начинает применяться в автотранспорте (в баллонах под высоким давлением), что позволяет экономить бензин, снижать износ двигателя и благодаря более полному сгоранию топлива сохранять чистоту воздушного бассейна.

4. Природный газ – важный источник сырья для химической промышленности, и роль его в этом отношении будет возрастать.

1. попутный нефтяной газ по своему происхождению тоже является природным газом;

2. особое название он получил потому, что находится в залежах вместе с нефтью – он растворен в ней и находится над нефтью, образуя газовую «шапку»; 3) при извлечении нефти на поверхность он вследствие резкого падения давления отделяется от нее.

1. Прежде попутный газ не находил применения и тут же на промысле сжигался.

2. В настоящее время его все в большей степени улавливают, так как он, как и природный газ, представляет собой хорошее топливо и ценное химическое сырье.

3. Возможности использования попутного газа даже значительно шире, чем природного; наряду с метаном в нем содержатся значительные количества других углеводородов: этана, пропана, бутана, пентана.

Каменный уголь — один из самых ценных топливно-энергетических ресурсов человечества. Его называют иногда окаменевшим солнечным светом. В результате длительного разложения и химического преобразования гигантских масс отмерших деревьев и трав, которое происходило в так называемый каменноугольный период–210–280 млн. лет назад, в недрах накопилась подавляющая часть сегодняшних запасов этого сырья. Мировые запасы его превышают 15 триллионов тонн. Каменного угля на нашей планете извлекают много больше, чем любого другого полезного ископаемого: примерно 2,5 млрд. т в год, или около 700 кг на каждого жителя Земли.

Применение каменного угля очень разнообразно и широко. Его используют для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях, а также сжигают и для других энергетических целей; из него получают кокс для металлургического производства, а при химической переработке делают еще около 300 различных продуктов промышленности. В последнее время возрастает потребление каменного угля для новых целей — получения горного воска, пластмасс, газообразного высококалорийного топлива, высокоуглеродистых углеграфитовых композиционных материалов, редких элементов — германия и галлия.

Многие века каменный уголь был и остается одним из основных видов технологического и энергетического топлива, а его значение как сырья для химической промышленности все более возрастает. Поэтому разведываются все новые месторождения угля, строятся карьеры и шахты для его добычи.

Http://knowledge. allbest. ru/chemistry/2c0b65635b3bd69b4d53a89521306d26_0.html

состоит (в основном) из метана и (в меньших количествах) его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, гексана и т. д.; наблюдается в попутном нефтяном газе, т. е. природном газе, находящимся в природе над нефтью или растворенном в ней под давлением.

– это маслянистая горючая жидкость, состоящая из алканов, циклоалканов, аренов (преобладают), а также кислород-, азот – и серосодержащих соединений.

– твердое горючее полезное ископаемое органического происхождения. Он содержит мало графит а и много сложных циклических соединений, включающих элементы С, Н, О, N и S. Встречаются антрацит (почти безводный), каменный уголь (-4% влаги) и бурый уголь (50-60% влаги). Методом коксования уголь превращают в углеводороды (газообразные, жидкие и твердые) и кокс (достаточно чистый графит).

Нагревание угля без доступа воздуха до 900—1050 °С приводит к его термическому разложению с образованием летучих продуктов (каменноугольная смола, аммиачная вода и коксовый газ) и твердого остатка — кокса.

Основные продукты: кокс — 96—98% углерода; коксовый газ —60% водорода, 25% метана, 7% оксида углерода (II) и др.

Побочные продукты: каменноугольная смола (бензол, толуол), аммиак (из коксового газа) и др.

Предварительно очищенную нефть подвергают атмосферной (или вакуумной) перегонке на фракции с определенными интервалами температур кипения в ректификационных колоннах непрерывного действия.

Основные продукты: легкий и тяжелый бензин, керосин, газойль, смазочные масла, мазут, гудрон.

Вспомогательные материалы: катализаторы (модифицированные алюмосиликаты).

Основной химический процесс: при температуре 500—600 °С и давлении 5·10 5 Па молекулы углеводородов расщепляются на более мелкие молекулы, каталитический крекинг сопровождается реакциями ароматизации, изомеризации, алкилирования.

Продукты: смесь низко кипящих углеводородов (топливо, сырье для нефтехимии).

Http://himege. ru/istochniki-uglevodorodov/

Тема: Переработка газа, нефти и угля. Экологические аспекты добычи, переработки в Казахстане. Происхождение природных источников углеводородов, экологические аспекты добычи, переработки и применения полезных ископаемых, развитие нефтегазовой и угольной промышленности в Казахстане

Цель урока: показать значение природных источников углеводородов и продуктов их переработки как источников энергии и химического сырья.

Образовательные: познакомить с природными источниками углеводородов, их составом и способами переработки; расширить знания о природных источниках углеводородов в Казахстане.

Развивающие: активизировать познавательную деятельность учащихся, умение работать с дополнительными источниками информации, навыки исследовательской работы; развитие умений выступать перед одноклассниками, т. е. коммуникационная компетентность

Воспитательные: формирование активной жизненной позиции учащихся при оценке экологических и социальных проблем, связанных с использованием природных источников углеводородов.

Ребята! Мы с вами закончили изучение класса углеводородов. Это наиболее простые органические соединения, состоящие всего лишь из двух элементов — углерода и водорода, но их значение огромно. Их источники вам известны — это газ, нефть и уголь. Они занимают особое положение среди множества полезных ископаемых, и во многом влияют на экономику и политику государств. Сегодня мы должны познакомиться с природными источниками углеводородов и выяснить из чего они состоят, каково их происхождение, значение, экологические последствия.

Газообразные, жидкие и твёрдые углеводороды широко распространены в природе. Однако они встречаются не в чистом виде, а как смеси сложного состава.

Углеводороды в больших количествах извлекают из веществ природного происхождения: нефти, каменного угля, природного и попутного нефтяных газов. Именно они обеспечивают энергетические потребности человечества. На долю углеводородов приходится 89% всей используемой энергии в мире. При сгорании 1 кг нефти выделяется 46 тыс кДж, при сгорании 1м3 газа — около 38 тыс. кДж, в то время как 1 кг угля дает в лучшем случае только 29 тыс. кДж. Нефть — это «сгусток энергии»; при сжигании всего лишь 1 мл «черного золота» можно нагреть на 10°С ведро воды.

Кроме того, нефть, каменный уголь и природный газ служат сырьем для химической промышленности.

Нефть представляет собой маслянистую вязкую жидкость, обычно, тёмного цвета со своеобразным запахом. Нефть не растворяется в воде, но может растворяться в органических растворителях. В воде нефть не тонет, потому что её плотность меньше, чем плотность воды. В зависимости от месторождения, она составляет 0,73 — 0,98 г/мл.

Нефть — сложная смесь веществ, основной частью которой являются углеводороды (алканы, циклоалканы и ароматические углеводороды). В состав нефти входит более 150 различных углеводородов. Она — смесь жидких углеводородов, поэтому нефть не имеет формулы. Кроме этого, она содержит неорганические вещества, воду.

Итак: нефть состоит из:70% — углеводородов,30% — неуглеводородов (соли, песок, глина),1 % — вода. Нефть, добытую из земных недр, называют сырой нефтью. Её очищают от воды и примесей газов. Очищенную нефть называют товарной нефтью.

Вокруг проблемы происхождения нефти до сих пор идут жаркие споры. Какие же существуют теории о происхождении нефти? Загадка, которую по-прежнему не могут разгадать ученые. Из множества теорий в настоящее время выделяют две основных: неорганическая и органическая.

Согласно органической теории на дне морей скапливались останки погибших растений и микроорганизмов. Постепенно под действием тяжести и без доступа воздуха отложения начали изменяться и со временем превратились в нефть и газ.

Главный «строительный материал» по неорганической теории — это химические реакции, идущие в недрах земли. Нагретые горячей магмой углеводороды вступают в реакции и образуют нефть. Возможно, здесь и таится секрет огромной теплотворной способности нефти.

От того, какая теория победит, зависит то, где нам искать новые месторождения. Если нефть действительно образовалась из «мертвой рыбы», то искать ее надо на том месте, где когда-то давно был древний океан. Если же это «кровь земли», которая в некоторых местах поднимается близко к поверхности, то искать ее нужно в местах крупных разломов земной коры.

Слово «нефть» известно с глубокой древности. Еще древние греческие летописцы Геродот и Плиний это горючее вещество, использовавшееся, и как цемент, называли «нафта». За 6-4 тысяч лет до нашей эры на берегу реки Евфрат (Ирак) велась добыча нефти. В III тысячелетии до н. э. в Египте, асфальт, как связующие и водонепроницаемое вещество, вместе с песком и известью, использовался для изготовления мастики, применяемой при сооружении строений из кирпича и камня, дамб, причалов и дорог. Древние египтяне применяли ее также для бальзамирования трупов, древние греки находили применение горящей нефти в военных целях, как воспламеняющегося вещества вместе с селитрой, серой и смолой для изготовления «огненных стрел» и «огненных горшков». В военных действиях нефть — «греческий огонь» — использовался более 2 тысяч лет назад.

Многие народы использовали нефть в медицине, а также для защиты садов и виноградников от вредителей. Еще в XIII веке Марко Поло, описывая иракскую нефть, указывал, что она применялась для освещения и в качестве лекарства от кожных болезней. Ее применяли в медицине, живописи и в качестве растворителя для красок, а также в военном деле. Нефть была довольно дорогим товаром. Согласно историческим документам, в 16 −17 веках ведро нефти стоило 3-4 раза дороже, чем ведро вина.

Почти до начала XX века нефть употреблялась преимущественно для освещения помещений, смазки колес телег и в немногочисленных механизмах. Постепенно усиливалось ее значение, как топлива. Нефть — «кровь» земли, Нефть — «черное золото». Так ныне называют нефть. И в этом нет никакого преувеличения. Нефть самое ценное топливо в мире!

Залежи нефти обнаружены на каждом континенте и на дне мирового океана, но основные ее запасы сосредоточены в нескольких районах. Так, на Ближнем Востоке находится 65% мировых запасов нефти, причем львиная доля здесь принадлежит Саудовской Аравии.

Казахстан занимает 13-е место в мире по объёму разведанных запасов нефти, который составляет 2,8 млрд. тонн. В 1899 году, началась добыча нефти в Казахстане. Первый фонтан нефти забил из скважин Карашунгула на Эмбинском месторождении. В настоящее время На сегодняшний день в Казахстане действует более 160 месторождений нефти и ещё 60 находятся на стадии разработки. Основным нефтеносным районом является Западный Казахстан. В бассейне реки Эмбы расположен нефтеносный район с нефтепромыслами Макат, Доссор и другими. Мангыстау называют полуостровом сокровищ, здесь обнаружены огромные запасы нефти. Наиболее известные месторождения — Жетыбай, Узень, Тасболат, Теньге и другие. В Атырауской области — Каражамбас и Каламкас, Тенгиз. Немалая доля всех ныне известных нефтяных богатств Казахстана находится в Актюбинской области. Самое крупное на территории области нефтегазовое месторождение Жанажол занимает 4-е место в республике по количеству добываемой нефти. А знаете ли вы, что нефтеразведочные работы в нашей области были организованы ещё в конце 19-го века сыновьями известного шведского предпринимателя — иммигранта Эммануила Нобеля — Робертом и Людвигом Нобелями и в 1914 году в районе Эмбы были открыты месторождения Жуса и Мортык. Благодаря таким крупным месторождениям как Жанажол и Кенкияк, наша область занимает одно из ведущих мест в экономике Казахстана.

Если от сырой нефти отделить воду и примеси, то получим товарную нефть. Однако ее нельзя использовать ни в качестве топлива, ни в качестве сырья для химических процессов.

Она должна быть переработана. В результате переработки нефти получают:

2. Лигроин — его используют для изготовления пластмасс, получения автомобильного топлива и другое.

4. Газойль — идёт на дизельное топливо. Смесь керосина и газойля называют дизельным топливом.

6. Гудрон — твердый остаток после переработки нефти — в качестве асфальта используется для покрытия дорог.

7. Фракции нефти используются не только как топливо, но и как ценное сырьё нефтехимической промышленности.

В какой степени промышленно-развитые страны зависят от нефти? Они просто не смогут обойтись без неё! Только подумайте о топливе, смазочных маслах, парафине, битуме, а также о том, что делается из нефтепродуктов: самолётах, автомобилях, кораблях, пластмассах, моющих средствах, красках, кроссовках, одежде, аспирине, косметике, дисках, компьютерах, телефонах и многих других вещах. Ежедневно люди используют около 5 тысяч продуктов, сделанных из нефтепродуктов. Не все знают, что от нефти зависят продовольственные запасы всего мира, начиная с производства удобрений и заканчивая перевозкой урожая.

Первое место по доказанным запасам газа в мире продолжает удерживать Россия. На втором месте располагается Иран. Казахстан по общим запасам газа занимает 13-е место в мире. В Казахстане встречается природный газ (месторождения Тенге и Устютр на полуострове Мангышлак) и попутный газ (Атырау-Эмбенский и Мангистауский бассейны). К крупнейшим газовым месторождениям относятся Жанажол, Имаш, Тасболат, Узень и другие месторождения. Попутный нефтяной газ — это газ, существующий вместе с нефтью, он растворен в нефти и находится над ней, образуя «газовую шапку», под давлением. На выходе из скважины давление падает, и попутный газ отделяется от нефти. Этот газ в прошлые времена не использовался, а просто сжигался. В настоящее время его улавливают и используют как топливо и ценное химическое сырьё.

Где находит применение природный газ? Природный газ является ценнейшим видом топлива. При сгорании газа выделяется много теплоты, поэтому он служит энергетически эффективным и дешёвым топливом в котельных установках, доменных, мартеновских и стекловаренных печах. А также он является источником сырья для химической промышленности: получение ацетилена, этилена, водорода, сажи, различных пластмасс, уксусной кислоты, красителей, медикаментов и других продуктов.

Долгое время попутный нефтяной газ не находил применения и его сжигали на месте. В настоящее время его улавливают и используют в качестве топлива или как химическое сырье. Для более рационального использования попутный нефтяной газ разделяют на фракции:

1. газовый бензин (C5H12, C6H14) — используется в качестве добавок к бензину;

2. пропан-бутановая смесь (C3H8, C4H10) — в качестве топлива и как бытовой газ;

3. «сухой газ» (СН4, С2Н6 )— как топливо. В то же время он является важным источником сырья для химической промышленности и применяется для получения пластмасс, растворителей, удобрений, красок, водорода и многого другого.

Учитель: Как вы думаете, что выгоднее использовать как топливо— нефть или газ и почему?

4. отсутствие дыма, малое содержание оксида серы (IV), что улучшает экологию;

Именно поэтому газ становится постепенно энергоносителем номер один для коммунально-бытовых нужд и промышленных энергетических установок.

Учитель: По запасам углеводородных источников энергии первое место справедливо отдать углю.

Мировые запасы угля среди природных источников энергии составляют 80 % ( а нефть и газ только 8 5 %), Прогнозные запасы угля приближаются к 15 трлн. т, из которых 4 трлн, т можно извлечь современной техникой. Если к 2000 году его будут добывать ежегодно по 10 млрд. т, то упомянутых выше 4 трлн. т прогнозных запасов хватило бы на 400 лет. Большая часть залежей угля образовалась в каменноугольный период (286-360 млн. лет назад) в результате разложения древовидных папоротников и других растений первобытных тропических лесов, которые, вероятно, росли в болотистой местности. В процессе гниения вещества растительного происхождения превращались в торф (в отдельных районах это происходит и сегодня), затем постепенно затвердевали, образуя лигнит, бурый уголь, и, наконец, превращались в каменный уголь.

Казахстан занимает 8-е место в мире по запасам угля, на его территории сконцентрировано 3,3% мировых запасов угля.

На территории Казахстана (в урочище Караганды) уголь был открыт ещё в 1833 году. Именно поэтому наш город называют «шахтёрской столицей», что напрямую связано с добычей каменного угля.

Запасы каменного угля в Казахстане велики, разведано свыше 400 месторождений. Большая их часть расположена в Центральном Казахстане. Наиболее крупным является Карагандинский угольный бассейн — здесь уголь высоко качества (3 угольная база). Экибастузский угольный бассейн — угли здесь отличаются большой зольностью. Они доступны разработке открытым способом и поэтому дешевы. Наиболее крупным бассейном месторождения бурого угля является Тургайский на севере Казахстана.

Уголь — «чёрное золото» — ценнейшее химическое сырьё. Запасы каменного угля в природе значительно превышают запасы нефти. Поэтому каменный уголь — важнейший вид сырья для химической отрасли промышленности.

По химическому составу каменный уголь представляет собой смесь высокомолекулярных ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных

— коксовый газ (используется в отоплении, содержит в своём составе водород, метан и другие ценные газы ),

— каменноугольная смола (используется для получения ароматических углеводородов,

Способность угля давать при переработке самые различные продукты, совсем непохожие на исходные материалы, является почти безграничной. Многие люди, покупая в аптеках сульфидин, аспирин, салол, новокаин, стрептоцид, вряд ли догадываются, что все эти лечебные препараты созданы из угля.

Http://infourok. ru/pererabotka-gaza-nefti-i-uglya-ekologicheskie-aspekti-dobichi-pererabotki-v-kazahstane-proishozhdenie-prirodnih-istochnikov-ugle-1197304.html

Сегодня урок по химии 35 — Природные источники углеводородов: нефть, природный и попутные газы, каменный уголь

Основными источниками углеводородов являются природный и попутные нефтяные газы, нефть и уголь.

Природный газ. В состав природного газа входит в основном метан (около 93%). Кроме метана природный газ содержит еще и другие углеводороды, а также азот, СО2, и часто – сероводород. Природный газ при сгорании выделяет много тепла. В этом отношении он значительно превосходит другие виды топлива. Поэтому 90% всего количества природного газа расходуется в качестве топлива на местных электростанциях, промышленных предприятиях и в быту. Остальные 10% используют как ценное сырье для химической промышленности. С этой целью из природного газа выделяют метан, этан и другие алканы. Продукты, которые можно получить из метана имеют важное промышленное значение.

Попутные нефтяные газы. Они растворены под давлением в нефти. При ее извлечении на поверхность давление падает, и растворимость уменьшается, в результате чего газы выделяются из нефти. Попутные газы содержат метан и его гомологи, а также негорючие газы – азот, аргон и СО2. Попутные газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах. Из них получают метан, этан, пропан, бутан и газовый бензин, содержащий углеводороды с числом атомов углерода 5 и больше. Этан и пропан подвергают дегидрированию и получают непредельные углеводороды – этилен и пропилен. Смесь пропана и бутана (сжиженный газ) применяют как бытовое топливо. Газовый бензин добавляют к обычному бензину для ускорения его воспламенения при запуске ДВС.

Нефть – жидкое горючее ископаемое темно-бурого цвета с плотностью 0,70 – 1,04 г/см³. Нефть представляет собой сложную смесь веществ – преимущественно жидких углеводородов. По составу нефти бывают парафиновыми, нафтеновыми и ароматическими. Однако наиболее часто встречается нефть смешанного типа. Кроме углеводородов, в состав нефти входят примеси органических кислородных и сернистых соединений, а также вода и растворенные в ней кальциевые и магниевые соли. Содержатся в нефти и механические примеси – песок и глина. Нефть – ценное сырье для получения высококачественных видов моторного топлива. После очистки от воды и других нежелательных примесей нефть подвергают переработке. Основной способ переработки нефти – перегонка. Она основана на разнице температур кипения углеводородов, входящих в состав нефти. Поскольку нефть содержит сотни различных веществ, многие из которых имеют близкие температуры кипения, выделение индивидуальных углеводородов практически невозможно. Поэтому перегонкой нефть разделяют на фракции, кипящие в довольно широком интервале температур. Перегонкой при обычном давлении нефть разделяют на четыре фракции: бензиновую (30–180 °С), керосиновую (120–315 °С), дизельную (180–350 °С) и мазут (остаток после перегонки). При более тщательной перегонке каждую из этих фракций можно разделить еще на несколько более узких фракций. Так, из бензиновой фракции (смесь углеводородов С5 – С12) можно выделить петролейный эфир (40–70 °С), собственно бензин (70–120 °С) и лигроин (120–180 °С). В состав петролейного эфира входят пентан и гексан. Он является прекрасным растворителем жиров и смол. Бензин содержит неразветвленные предельные углеводороды от пентанов до деканов, циклоалканы (циклопентан и циклогексан) и бензол. Бензин после соответствующей переработки применяется в качестве горючего для авиационных и автомобильных ДВС. Лигроин, содержащий в своем составе углеводороды С8 – С14 и керосин (смесь углеводородов С12 – С18) используют как горючее для бытовых нагревательных и осветительных приборов. Керосин в больших количествах (после тщательной очистки) применяют в качестве горючего для реактивных самолетов и ракет. Дизельная фракция нефтеперегонки – горючее для дизельных двигателей. Мазут представляет собой смесь высококипящих углеводородов. Из мазута путем перегонки под уменьшенным давлением получают смазочные масла. Остаток от перегонки мазута называется гудроном. Из него получают битум. Эти продукты используются в дорожном строительстве. Мазут применяют и как котельное топливо.

Основным способом переработки нефти являются различные виды крекинга, т. е. термокаталитического превращения составных частей нефти. Различают следующие основные виды крекинга.

Термический крекинг – расщепление углеводородов происходит под воздействием высоких температур (500-700 о С). Например, из молекулы предельного углеводорода декана С10Н22 образуются молекулы пентана и пентена:

Каталитический крекинг проводят также при высоких температурах, но в присутствии катализатора, что позволяет управлять процессом и вести его в нужном направлении..

При крекинге нефти образуются непредельные углеводороды, которые находят широкое применение в промышленном органическом синтезе.

Каменный уголь. Переработка каменного угля идет по трем основным направлениям: коксование, гидрирование и неполное сгорание. Коксование происходит в коксовых печах при температуре 1000–1200 °С. При этой температуре без доступа кислорода каменный уголь подвергается сложнейшим химическим превращениям, в результате которых образуется кокс и летучие продукты. Остывший кокс отправляют на металлургические заводы. При охлаждении летучих продуктов (коксовый газ) конденсируются каменноугольная смола и аммиачная вода. Несконденсированными остаются аммиак, бензол, водород, метан, СО2, азот, этилен и др. Пропуская эти продукты через раствор серной кислоты выделяют сульфат аммония, который используется в качестве минерального удобрения. Бензол поглощают растворителем и отгоняют из раствора. После этого коксовый газ используется как топливо или как химическое сырье. Каменноугольная смола получается в незначительных количествах (3%). Но, учитывая масштабы производства, каменноугольная смола рассматривается как сырье для получения ряда органических веществ. Если от смолы отогнать продукты, кипящие до 350 °С, то остается твердая масса – пек. Его применяют для изготовления лаков. Гидрирование угля осуществляется при температуре 400–600 °С под давлением водорода до 25 МПа в присутствии катализатора. При этом образуется смесь жидких углеводородов, которая может быть использована как моторное топливо. Достоинством этого метода является возможность гидрирования низкосортного бурого угля. Неполное сгорание угля дает оксид углерода (II). На катализаторе (никель, кобальт) при обычном или повышенном давлении из водорода и СО можно получить бензин, содержащий предельные и непредельные углеводороды:

Если сухую перегонку угля проводить при 500–550 °С, то получают деготь, который наряду с битумом используется в строительном деле как связующий материал при изготовлении кровельных, гидроизоляционных покрытий (рубероид, толь и др.).

На сегодняшний день существует серьезная опасность экологической катастрофы. На земле практически нет места, где природа не потерпела бы от деятельности промышленных предприятий и жизнедеятельности человека. При работе с продуктами перегонки нефти нужно следить, чтобы они не попадали в почву и водоемы. Почва, пропитанная нефтепродуктами, теряет плодородие на многие десятки лет, и его очень трудно восстановить. Только за 1988 г. при повреждении нефтепроводов в одно из крупнейших озер попало около 110000 т нефти. Известны трагические случаи слива мазута и нефти в реки, в которых происходит нерест ценных пород рыб. Серьезную опасность загрязнения воздуха представляют ТЭС, работающие на угле, — они являются основным источником загрязнения. Отрицательно воздействуют на водоемы ГЭС, работающие в равнинах рек. Хорошо известно, что автомобильный транспорт сильно загрязняет атмосферу продуктами неполного сгорания бензина. Перед учеными стоит задача к минимуму сократить степень загрязнения окружающей среды.

Это был урок по химии 35 — Природные источники углеводородов: нефть, природный и попутные газы, каменный уголь

Http://sovety-tut. ru/uroki-himii/prirodnyie-istochniki-uglevodorodov-neft-prirodnyiy-i-poputnyie-gazyi-kamennyiy-ugol

Тема: Переработка газа, нефти и угля. Экологические аспекты добычи, переработки в Казахстане. Происхождение природных источников углеводородов, экологические аспекты добычи, переработки и применения полезных ископаемых, развитие нефтегазовой и угольной промышленности в Казахстане

Цель урока: показать значение природных источников углеводородов и продуктов их переработки как источников энергии и химического сырья.

Образовательные: познакомить с природными источниками углеводородов, их составом и способами переработки; расширить знания о природных источниках углеводородов в Казахстане.

Развивающие: активизировать познавательную деятельность учащихся, умение работать с дополнительными источниками информации, навыки исследовательской работы; развитие умений выступать перед одноклассниками, т. е. коммуникационная компетентность

Воспитательные: формирование активной жизненной позиции учащихся при оценке экологических и социальных проблем, связанных с использованием природных источников углеводородов.

Ребята! Мы с вами закончили изучение класса углеводородов. Это наиболее простые органические соединения, состоящие всего лишь из двух элементов — углерода и водорода, но их значение огромно. Их источники вам известны — это газ, нефть и уголь. Они занимают особое положение среди множества полезных ископаемых, и во многом влияют на экономику и политику государств. Сегодня мы должны познакомиться с природными источниками углеводородов и выяснить из чего они состоят, каково их происхождение, значение, экологические последствия.

Газообразные, жидкие и твёрдые углеводороды широко распространены в природе. Однако они встречаются не в чистом виде, а как смеси сложного состава.

Углеводороды в больших количествах извлекают из веществ природного происхождения: нефти, каменного угля, природного и попутного нефтяных газов. Именно они обеспечивают энергетические потребности человечества. На долю углеводородов приходится 89% всей используемой энергии в мире. При сгорании 1 кг нефти выделяется 46 тыс кДж, при сгорании 1м3 газа — около 38 тыс. кДж, в то время как 1 кг угля дает в лучшем случае только 29 тыс. кДж. Нефть — это «сгусток энергии»; при сжигании всего лишь 1 мл «черного золота» можно нагреть на 10°С ведро воды.

Кроме того, нефть, каменный уголь и природный газ служат сырьем для химической промышленности.

Нефть представляет собой маслянистую вязкую жидкость, обычно, тёмного цвета со своеобразным запахом. Нефть не растворяется в воде, но может растворяться в органических растворителях. В воде нефть не тонет, потому что её плотность меньше, чем плотность воды. В зависимости от месторождения, она составляет 0,73 — 0,98 г/мл.(демонстрация физических свойств нефти).

Нефть — сложная смесь веществ, основной частью которой являются углеводороды (алканы, циклоалканы и ароматические углеводороды). В состав нефти входит более 150 различных углеводородов. Она — смесь жидких углеводородов, поэтому нефть не имеет формулы. Кроме этого, она содержит неорганические вещества, воду.

Итак: нефть состоит из:70% — углеводородов,30% — неуглеводородов (соли, песок, глина),1 % — вода. Нефть, добытую из земных недр, называют сырой нефтью. Её очищают от воды и примесей газов. Очищенную нефть называют товарной нефтью.

Вокруг проблемы происхождения нефти до сих пор идут жаркие споры. Какие же существуют теории о происхождении нефти? Загадка, которую по-прежнему не могут разгадать ученые. Из множества теорий в настоящее время выделяют две основных: неорганическая и органическая.

Согласно органической теории на дне морей скапливались останки погибших растений и микроорганизмов. Постепенно под действием тяжести и без доступа воздуха отложения начали изменяться и со временем превратились в нефть и газ.

Главный «строительный материал» по неорганической теории — это химические реакции, идущие в недрах земли. Нагретые горячей магмой углеводороды вступают в реакции и образуют нефть. Возможно, здесь и таится секрет огромной теплотворной способности нефти.

От того, какая теория победит, зависит то, где нам искать новые месторождения. Если нефть действительно образовалась из «мертвой рыбы», то искать ее надо на том месте, где когда-то давно был древний океан. Если же это «кровь земли», которая в некоторых местах поднимается близко к поверхности, то искать ее нужно в местах крупных разломов земной коры.

Слово «нефть» известно с глубокой древности. Еще древние греческие летописцы Геродот и Плиний это горючее вещество, использовавшееся, и как цемент, называли «нафта». За 6-4 тысяч лет до нашей эры на берегу реки Евфрат (Ирак) велась добыча нефти. В III тысячелетии до н. э. в Египте, асфальт, как связующие и водонепроницаемое вещество, вместе с песком и известью, использовался для изготовления мастики, применяемой при сооружении строений из кирпича и камня, дамб, причалов и дорог. Древние египтяне применяли ее также для бальзамирования трупов, древние греки находили применение горящей нефти в военных целях, как воспламеняющегося вещества вместе с селитрой, серой и смолой для изготовления «огненных стрел» и «огненных горшков». В военных действиях нефть — «греческий огонь» — использовался более 2 тысяч лет назад.

Многие народы использовали нефть в медицине, а также для защиты садов и виноградников от вредителей. Еще в XIII веке Марко Поло, описывая иракскую нефть, указывал, что она применялась для освещения и в качестве лекарства от кожных болезней. Ее применяли в медицине, живописи и в качестве растворителя для красок, а также в военном деле. Нефть была довольно дорогим товаром. Согласно историческим документам, в 16 −17 веках ведро нефти стоило 3-4 раза дороже, чем ведро вина.

Почти до начала XX века нефть употреблялась преимущественно для освещения помещений, смазки колес телег и в немногочисленных механизмах. Постепенно усиливалось ее значение, как топлива. Нефть — «кровь» земли, Нефть — «черное золото». Так ныне называют нефть. И в этом нет никакого преувеличения. Нефть самое ценное топливо в мире!

Залежи нефти обнаружены на каждом континенте и на дне мирового океана, но основные ее запасы сосредоточены в нескольких районах. Так, на Ближнем Востоке находится 65% мировых запасов нефти, причем львиная доля здесь принадлежит Саудовской Аравии.

Казахстан занимает 13-е место в мире по объёму разведанных запасов нефти, который составляет 2,8 млрд. тонн. В 1899 году, началась добыча нефти в Казахстане. Первый фонтан нефти забил из скважин Карашунгула на Эмбинском месторождении. В настоящее время На сегодняшний день в Казахстане действует более 160 месторождений нефти и ещё 60 находятся на стадии разработки. Основным нефтеносным районом является Западный Казахстан. В бассейне реки Эмбы расположен нефтеносный район с нефтепромыслами Макат, Доссор и другими. Мангыстау называют полуостровом сокровищ, здесь обнаружены огромные запасы нефти. Наиболее известные месторождения — Жетыбай, Узень, Тасболат, Теньге и другие. В Атырауской области — Каражамбас и Каламкас, Тенгиз. Немалая доля всех ныне известных нефтяных богатств Казахстана находится в Актюбинской области. Самое крупное на территории области нефтегазовое месторождение Жанажол занимает 4-е место в республике по количеству добываемой нефти. А знаете ли вы, что нефтеразведочные работы в нашей области были организованы ещё в конце 19-го века сыновьями известного шведского предпринимателя — иммигранта Эммануила Нобеля — Робертом и Людвигом Нобелями и в 1914 году в районе Эмбы были открыты месторождения Жуса и Мортык. Благодаря таким крупным месторождениям как Жанажол и Кенкияк, наша область занимает одно из ведущих мест в экономике Казахстана.

Если от сырой нефти отделить воду и примеси, то получим товарную нефть. Однако ее нельзя использовать ни в качестве топлива, ни в качестве сырья для химических процессов.

Она должна быть переработана. В результате переработки нефти получают:

1. Бензин — используется как топливо для автомобилей.2. Лигроин — его используют для изготовления пластмасс, получения автомобильного топлива и другое.3. Керосин — идёт на авиационное топливо.4. Газойль — идёт на дизельное топливо. Смесь керосина и газойля называют дизельным топливом.5. Мазут — применяется для получения смазочных масел, парафина.6. Гудрон — твердый остаток после переработки нефти — в качестве асфальта используется для покрытия дорог.7. Фракции нефти используются не только как топливо, но и как ценное сырьё нефтехимической промышленности.

В какой степени промышленно-развитые страны зависят от нефти? Они просто не смогут обойтись без неё! Только подумайте о топливе, смазочных маслах, парафине, битуме, а также о том, что делается из нефтепродуктов: самолётах, автомобилях, кораблях, пластмассах, моющих средствах, красках, кроссовках, одежде, аспирине, косметике, дисках, компьютерах, телефонах и многих других вещах. Ежедневно люди используют около 5 тысяч продуктов, сделанных из нефтепродуктов. Не все знают, что от нефти зависят продовольственные запасы всего мира, начиная с производства удобрений и заканчивая перевозкой урожая.

Первое место по доказанным запасам газа в мире продолжает удерживать Россия. На втором месте располагается Иран. Казахстан по общим запасам газа занимает 13-е место в мире. В Казахстане встречается природный газ (месторождения Тенге и Устютр на полуострове Мангышлак) и попутный газ (Атырау-Эмбенский и Мангистауский бассейны). К крупнейшим газовым месторождениям относятся Жанажол, Имаш, Тасболат, Узень и другие месторождения. Попутный нефтяной газ — это газ, существующий вместе с нефтью, он растворен в нефти и находится над ней, образуя «газовую шапку», под давлением. На выходе из скважины давление падает, и попутный газ отделяется от нефти. Этот газ в прошлые времена не использовался, а просто сжигался. В настоящее время его улавливают и используют как топливо и ценное химическое сырьё.

Применение природного и попутного газаГде находит применение природный газ? Природный газ является ценнейшим видом топлива. При сгорании газа выделяется много теплоты, поэтому он служит энергетически эффективным и дешёвым топливом в котельных установках, доменных, мартеновских и стекловаренных печах. А также он является источником сырья для химической промышленности: получение ацетилена, этилена, водорода, сажи, различных пластмасс, уксусной кислоты, красителей, медикаментов и других продуктов. Долгое время попутный нефтяной газ не находил применения и его сжигали на месте. В настоящее время его улавливают и используют в качестве топлива или как химическое сырье. Для более рационального использования попутный нефтяной газ разделяют на фракции:

1. газовый бензин (C5H12, C6H14) — используется в качестве добавок к бензину;2. пропан-бутановая смесь (C3H8, C4H10) — в качестве топлива и как бытовой газ;3. «сухой газ» (СН4, С2Н6 )— как топливо. В то же время он является важным источником сырья для химической промышленности и применяется для получения пластмасс, растворителей, удобрений, красок, водорода и многого другого.

Учитель: Как вы думаете, что выгоднее использовать как топливо— нефть или газ и почему?

Преимущества газообразного топлива перед твердым:1. энергетически выгодное топливо;2. легкость воспламенения;3. отсутствие золы и шлака при нагревании;4. отсутствие дыма, малое содержание оксида серы (IV), что улучшает экологию;5. удобство и дешевизна транспортировки. Именно поэтому газ становится постепенно энергоносителем номер один для коммунально-бытовых нужд и промышленных энергетических установок.

Учитель: По запасам углеводородных источников энергии первое место справедливо отдать углю.

Мировые запасы угля среди природных источников энергии составляют 80 % ( а нефть и газ только 8 5 %), Прогнозные запасы угля приближаются к 15 трлн. т, из которых 4 трлн, т можно извлечь современной техникой. Если к 2000 году его будут добывать ежегодно по 10 млрд. т, то упомянутых выше 4 трлн. т прогнозных запасов хватило бы на 400 лет. Большая часть залежей угля образовалась в каменноугольный период (286-360 млн. лет назад) в результате разложения древовидных папоротников и других растений первобытных тропических лесов, которые, вероятно, росли в болотистой местности. В процессе гниения вещества растительного происхождения превращались в торф (в отдельных районах это происходит и сегодня), затем постепенно затвердевали, образуя лигнит, бурый уголь, и, наконец, превращались в каменный уголь.

Казахстан занимает 8-е место в мире по запасам угля, на его территории сконцентрировано 3,3% мировых запасов угля.

На территории Казахстана (в урочище Караганды) уголь был открыт ещё в 1833 году. Именно поэтому наш город называют «шахтёрской столицей», что напрямую связано с добычей каменного угля.

Запасы каменного угля в Казахстане велики, разведано свыше 400 месторождений. Большая их часть расположена в Центральном Казахстане. Наиболее крупным является Карагандинский угольный бассейн — здесь уголь высоко качества (3 угольная база). Экибастузский угольный бассейн — угли здесь отличаются большой зольностью. Они доступны разработке открытым способом и поэтому дешевы. Наиболее крупным бассейном месторождения бурого угля является Тургайский на севере Казахстана.

Уголь — «чёрное золото» — ценнейшее химическое сырьё. Запасы каменного угля в природе значительно превышают запасы нефти. Поэтому каменный уголь — важнейший вид сырья для химической отрасли промышленности.

По химическому составу каменный уголь представляет собой смесь высокомолекулярных ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральныхпримесей. Основными продуктами переработки угля являются:

— кокс (используется в металлургии в производстве чугуна и стали),— коксовый газ (используется в отоплении, содержит в своём составе водород, метан и другие ценные газы ),— каменноугольная смола (используется для получения ароматических углеводородов,— аммиачная вода (используется в производстве удобрений).

Способность угля давать при переработке самые различные продукты, совсем непохожие на исходные материалы, является почти безграничной. Многие люди, покупая в аптеках сульфидин, аспирин, салол, новокаин, стрептоцид, вряд ли догадываются, что все эти лечебные препараты созданы из угля.

    WebUrokCom_301a392503947d

Http://weburok. com/1711175/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0-%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0%2C-%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8-%D0%B8-%D1%83%D0%B3%D0%BB%D1%8F/

1. Природные источники углеводородов: газ, нефть, каменный уголь. Их переработка и практическое применение.

Основными природными источниками углеводородов являются нефть, природный и попутный нефтяной газы и каменный уголь.

Природный газ – смесь газов, основным компонентом которой является метан, остальное приходится на долю этана, пропана, Бутана, и небольшого количества примесей – азота, оксида углерода (IV), сероводорода и паров воды. 90% его расходуется в качестве топлива, остальные 10% используют как сырье для химической промышленности: получение водорода, этилена, ацетилена, сажи, различный пластмасс, медикаментов и др.

Попутный нефтяной газ – это тоже природный газ, но он встречается вместе с нефтью – находится над нефтью или растворен в ней под давлением. Попутный газ содержит 30 – 50% метана, остальная часть приходится на его гомологи: этан, пропан, бутан и другие углеводороды. Кроме того, в нем присутствуют те же примеси, что и в природном газе.

1. Газовый бензин; его добавляют к бензину для улучшения запуска двигателя;

3. Сухой газ; используют для получения ацителена, водорода, этилена и других веществ, из которых в свою очередь производят каучуки, пластмассы, спирты, органические кислоты и т. д.

Нефть – маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она легче воды и в ней практически нерастворима. Нефть представляет собой смесь примерно 150 углеводородов с примесями других веществ, поэтому у нее нет определенной температуры кипения.

90% добываемой нефти используется как сырье для производства различных видов топлива и смазочных материалов. В то же время нефть – ценное сырье для химической промышленности.

Нефть, добываемую из земных недр, называю сырой. В сыром виде нефть не применяют, ее подвергают переработке. Сырую нефть очищают от газов, воды и механических примесей, а затем подвергают фракционной перегонке.

Перегонка – процесс разделения смесей на отдельные компоненты, или фракции, на основании различия их температур кипения.

1. Газовая фракция (tкип = 40°С) содержит нормальные и разветвленные алканы СН4 – С4Н10;

2. Бензиновая фракция (tкип = 40 – 200°С) содержит углеводороды С5Н12 – С11Н24; при повторной перегонке из смеси выделяют легкие нефтепродукты, кипящие в более низких интервалах температур: петролейный эфир, авиационный и автомобильный бензин;

3. Лигроиновая фракция (тяжелый бензин, tкип = 150 – 250°С), содеожит углеводороды состава С8Н18 – С14Н30, применяют в качестве горючего для тракторов, тепловозов, грузовых автомобилей;

4. Керосиновая фракция (tкип = 180 – 300°С) включает углеводороды состава С12Н26 – С18Н38; ее используют в качестве горючего для реактивных самолетов, ракет;

5. Газойль (tкип = 270 – 350°С) используют как дизельное топливо и в больших масштабах подвергается крекингу.

После отгонки фракций остается темная вязкая жидкость – мазут. Из мазута выделяют соляровые масла, вазелин, парафин. Остаток от перегонки мазута – гудрон, его применяют при производстве материалов для дорожного строительства.

1. Крекинг – расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие. Различают термический и каталитический крекинг, который более распространен в настоящее время.

2. Риформинг (ароматизация) – это превращение алканов и циклоалканов в ароматические соединения. Этот процесс осуществляют путем нагревания бензина при повышенном давлении в присутствии катализатора. Риформинг применяют для получения из бензиновых фракций ароматических углеводородов.

3. Пиролиз нефтепродуктов проводят нагреванием нефтепродуктов до температуры 650 – 800°С, основными продуктами реакции являются непредельные газообразные и ароматические углеводороды.

Нефть – сырье для производства не только топлива, но и многих органических веществ.

Каменный уголь так же является источником энергии и ценным химическим сырьем. В состав каменного угля в основном органические вещества, а также вода, минеральные вещества, при сжигании образующие золу.

Одним из видов переработки каменного угля является коксование – это процесс нагревания угля до температуры 1000°С без доступа воздуха. Коксование угля проводят в коксовых печах. Кокс состоит из практически чистого углерода. Его используют в качестве восстановителя при доменом производстве чугуна на металлургических заводах.

Летучие вещества при конденсации каменноугльную смолу (содержит много различных органических веществ, из них большая часть – ароматические), аммиачную воду (содержит аммиак, соли аммония) и коксовый газ (содержит аммиак, бензол, водород, метан, оксид углерода (II), этилен, азот и другие вещества).

Http://studopedia. su/15_76686_bilet–.html

Нефть, природный газ и каменный уголь – это основные источники углеводородов.- природный газ состоит на 90-95% из метана, остальное приходится на этан, пропан, бутан, примеси азота, оксид углерода (IV), сероводород и пары воды. В основном газ расходуется как топливо, остальная часть используется как сырье в химической промышленности: получение синтез-газа, этилена, ацетилена, сажи, пластмасс, медикаментов и т. д.Нефть является смесью углеводородов с количеством атомов карбона от 5 и выше. Это маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она нерастворима в воде и легче её. Раньше нефть исполльзовали как топливо. Но потом открыли в ней драгоценный источник углеводородов. В основном нефть используется как сырье для производства различных видов топлива и смазочных материалов. Это ценное сырье для химической промышленности.

– нефть, которая извлекается из земных недр, называется сырой. Её подвергают переработке. Сначала очищают от газов, воды и механических примесей, а затем подвергают фракционной перегонке, разделяя на отдельные фракции на основании различия температур их кипения.1. Газовая фракция (40°С) содержит нормальные и разветвленные алканы СН4 С4Н10;2. Бензиновая фракция (40-200°С) содержит углеводороды С5-С11. Из неё также выделяют легкие нефтепродукты: петролейный эфир, авиационный и автомобильный бензин;3. Лигроиновая фракция (тяжелый бензин, 150-250°С), содержит углеводороды С8-С14, применяется как горючее для тракторов, тепловозов, грузовых автомобилей;4. Керосиновая фракция (180-300°С) включает углеводороды С12-С18; используют в качестве горючего для реактивных самолетов, ракет;5. Газойль (270-350°С) используется как дизельное топливо и подвергается крекингу. После полной перегонки остается темная вязкая жидкость мазут. Из него выделяют соляровые масла, вазелин, парафин. Остаток от перегонки мазута – гудрон применяют при дорожном строительстве (асфальт).Вторичная переработка нефти основана на крекинге (расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие), риформинге (превращение алканов и циклоалканов в ароматические соединения), пиролизе (расщеплении)Нефть является также сырьем для производства многих органических веществ.

– каменный уголь. Является источником энергии и ценным химическим сырьем. В составе своем имеет в основном органические вещества, а также воду, минеральные вещества, при сжигании образующие золу. Коксование – это основной вид переработки каменного угля, процесс нагревания угля до температуры 1000°С без доступа воздуха. Проводят его в коксовых печах. Кокс состоит из практически чистого углерода, который используют в качестве восстановителя при доменном производстве чугуна. В данный момент такой метод производства стали усарел, доменные печи не выпускают больше. Каменноугольная смола содержит много различных органических веществ, из них большая часть ароматические, аммиачную воду (содержит аммиак, соли аммония) и коксовый газ (содержит аммиак, бензол, водород, метан, оксид углерода (II), этилен, азот и другие вещества).

Http://znanija. com/task/24866570

Термическая переработка угля проводится в несколько стадий. Сначала уголь измельчается в шахтной мельнице, подсушивается и нагревается дымовыми газами до температуры 110 – 150 С. Затем следуют нагрев угля газовым теплоносителем в реторте до температуры 300 – 400 С, скоростной пиролиз твердым теплоносителем при 600 – 650 С в камере термического разложения, получение твердого и газообразного теплоносителей с температурой 800 С и, наконец, охлаждение полукокса и конденсация жидких продуктов, полученных при термическом разложении.  [1]

Термическая переработка углей до температур 510 – 550 С называется полукоксованием, а нелетучий продукт, остающийся при этом, – полукоксом. Коксованием называется термическая переработка угля, заканчивающаяся при 900 – 1050 С, а нелетучий остаток, который служит в основном в качестве металлур-щческого топлива, называется коксом.  [2]

Термическая переработка угля, сжигаемого на электростанциях, может явиться крупным источником химического сырья. СССР потребляют только емногам меньше угля, чем вся отечественная коксохимическая промышленность. Разумеется, не все виды углей, сжигаемых в настоящее время под котлами электростанций, представляют интерес как сырье для полукоксования.  [3]

Поэтому термическая переработка угля не может рассматриваться как самостоятельный способ приготовления искусственных жидких топлив. Встречающиеся в технической литературе термины угольная нефть, сланцевая нефть носят жаргонный характер и не отражают действительного положения вещей.  [4]

Условия термической переработки углей могут изменяться в самых различных пределах. Широкое применение в промышленности находят два основных способа переработки: коксование и полукоксование. Разница между полукоксованием и коксованием определяется конечной температурой процесса. Полукоксование называется также низкотемпературным коксованием, а обычное коксование – высокотемпературным.  [5]

При термической переработке угля часть серы в виде различных соединений переходит в образующиеся газы, причем, несмотря на низкую концентрацию этих соединений, возможно извлечение их из газов.  [6]

Под термической переработкой углей ( пиролизом) понимают процессы, происходящие при нагревании угля в отсутствие каких-либо реагентов. Под термической переработкой понимают зачастую и газификацию угля, хотя при этом используются и дополнительные реагенты, чаще всего окислители, но иногда и водород или метан.  [7]

Получаемые смолы термической переработки угля и сланцев не могут быть непосредственно использованы для приготовления стандартных углеводородных топлив и ароматических углеводородов. По аналогии с традиционным ассортиментом продукции из нефти необходима многооперационная переработка этих смол с широким применением процессов фракционирования и гидрогенизации узких фракций.  [8]

В результате термической переработки угля, наряду с твердыми остатками, образуется паро-газовая смесь, состоящая из водяных паров, летучих жидкостей и различных газов.  [9]

Подсмольные и надсмольные воды термической переработки углей являются основным источником получения двухатомных фенолов: пирокатехина и резорцина. В I л надсмольной воды полукоксования чешских бурых углей содержится пирокатехина до 20 – 25 г. Двухатомные фенолы найдены и в смолах.  [10]

Один из важнейших продуктов термической переработки угля – коксовый газ – сложная смесь газов и паров. Неочищенный коксовый газ называют прямым газом, а очищенный, прошедший аппаратуру химического завода – – обратным газом. Прямой газ отличается от обратного большим содержанием ароматических углеводородов, наличием аммиака, сероводорода, нафталина и повышенной теплотой сгорания.  [11]

Коксовый газ при повышении температуры термической переработки угля, в соответствии с ранее рассмотренными закономерностями, обогащается термодинамически более стабильными углеводородами и водородом. В нем содержится около 55 % водорода, 25 % метана, 2 – 3 % этилена и очень небольшие количества других углеводородов.  [12]

Коксование является наиболее крупномасштабной отраслью термической переработки углей. Советский Союз занимает первое место в мире по производству кокса, которое составляет 80 – 85 млн. т / год. Для этого перерабатывается – 150 млн. т / год каменных углей, которые называют коксующимися. Эти угли должны обладать целым рядом определенных свойств, среди которых главное – смекаемоеть.  [13]

Коксовый газ при повышении температуры термической переработки угля, в соответствии с ранее рассмотренными закономерностями, обогащается термодинамически более стабильными углеводородами и водородом. В нем содержится около 55 % водорода, 25 % метана, 2 – 3 % этилена и очень небольшие количества других углеводородов. Наиболее целесообразный путь его использования – конверсия с получением водорода, в связи с чем коксохимические предприятия часто комбинируют с заводами, вырабатывающими аммиак и азотные удобрения. Однако из коксового газа нередко выделяют этиленовую фракцию, которую используют для синтеза, например, этилбензола.  [14]

Http://www. ngpedia. ru/id251686p1.html

Нефть и уголь относятся к полезным ископаемым и активно используются человечеством в качестве источников энергии.

Но если уголь можно использовать в чистом виде, то нефть – нет. Её сначала необходимо подвергнуть переработке с целью получения продуктов, пригодных для практического применения. Впрочем, и из угля можно получить сопутствующие элементы, имеющие практическое значение.

Нефть – это горючая маслянистая жидкость, представляющая собой сложную смесь различных углеводородных соединений.

В её составе содержатся растворенные попутные газы, которые при подъеме сырья на поверхность начинают активно выделяться. К ним относятся всем хорошо известные метан и сероводород.

Далее мы вкратце расскажем, что получают из угля и нефти, и какие составляющие этих энергоресурсов наиболее известны.

Список продуктов переработки этого полезного ископаемого весьма обширен, поэтому перечислять их все – займет много времени. Попробуем подойти к этому вопросу с точки зрения агрегатного состояния производимой продукции.

Эти вещества, выделяемые из поднятой на поверхность углеводородной смеси, называется попутными.

Их выделяют как в процессе первичной переработки сырья на промыслах (сепарация), так и на нефтеперегонных заводах (НПЗ). К эти продуктам относятся этан, пропан и бутан, из которых с помощью дегидрирования получают такие продукты, как этилен и пропилен. Пропано-бутановая – это тот самый сжиженный газ, который до сих пор применяется для бытовых нужд.

Тут список гораздо больше. Из добытого на месторождениях углеводородного сырья производят:

    моторные топлива (бензин, дизтопливо, авиационный керосин, реактивное топливо); их доля в перерабатываемом сырье составляет от 50 до 80-ти процентов; котельное и судовое топливо (мазуты); керосин (в том числе – осветительный); различные виды масел (смазочные, трансмиссионные и так далее); газойль (сырье для получения бензола и толуола) и так далее, и тому подобное.

Нефтепереработка происходит под действием высоких температур, которые из-за разных точек кипения нефтяных компонентов позволяют разложить сырье на отдельные составляющие.

Остатком этого процесса является гудрон, из которого в дальнейшем делают битумы, которые активно применяются при производстве дорожных и кровельных работ.

Это полезное ископаемое находится в твердом агрегатном состоянии. Его переработка осуществляется путем коксования в специализированных печах, которые исключают попадание в них кислорода. В результате серии химических реакций, из угля делают кокс, который очень востребован на предприятиях металлургической промышленности, и коксовый газ, который в процессе конденсации распадается на смолу и аммиачную воду.

С использованием сухой перегонки из угля образуется деготь, который широко используется в строительной индустрии и при изготовлении различных стройматериалов в качестве связующего вещества.

Аммиачная вода дает аммиак, который входит в состав большого количества химических удобрений, так необходимых сельскохозяйственной отрасли.

Получают из каменного угля (впрочем) как и из жидких углеводородов) также и синтетические углеводороды, которые активно используются в топливном балансе. Поскольку они наносят гораздо меньший вред окружающей нас среде, их применение в перспективе будет расширяться.

Http://neftok. ru/raznoe/chto-poluchayut-iz-uglya-i-nefti. html

Многокомпонентная смесь, состоящая преимущественно из углеводородов. Углеводороды представлены в основном алканами, циклоалканами и аренами.

Смесь, состоящая практически только из алканов с длинной углеродной цепью от 1 до 6-ти углеродных атомов, образуется попутно при добыче нефти, отсюда и происхождение названия. Имеет место такая тенденция: чем меньше молекулярная масса алкана, тем его процентное содержание в попутном нефтяном газе выше.

Смесь, состоящая преимущественно из низкомолекулярных алканов. Основной компонент природного газа — метан. Его процентное содержание в зависимости от месторождения газа может быть от 75 до 99%. На втором месте по концентрации с большим отрывом — этан, еще меньше содержится пропана и т. д.

Принципиальное отличие природного газа от попутного нефтяного заключается в том, что в попутном нефтяном газе намного выше доля пропана и изомерных бутанов.

Многокомпонентная смесь различных соединений углерода, водорода, кислорода, азота и серы. Также в состав каменного угля входит значительное количество неорганических веществ, доля которых существенно выше, чем в нефти.

Нефть представляет собой многокомпонентную смесь различных веществ преимущественно углеводородов. Данные компоненты отличаются друг от друга по температурам кипения. В связи с этим, если нагревать нефть, то сначала из нее будут улетучиваться наиболее легкокипящие компоненты, затем соединения с более высокой температурой кипения и т. д. На данном явлении основана Первичная переработка нефти, заключающаяся в Перегонке (Ректификации) нефти. Данный процесс называют первичным, поскольку предполагается, что при его протекании не происходят химические превращения веществ, а нефть лишь разделяется на фракции с различными температурами кипения. Ниже представлена принципиальная схема ректификационной колонны с кратким описанием самого процесса перегонки:

Перед процессом ректификации нефть специальным образом подготавливают, а именно, избавляют от примесной воды с растворенными в ней солями и от твердых механических примесей. Подготовленная таким образом нефть поступает в трубчатую печь, где нагревается до высокой температуры (320-350 о С). После нагревания в трубчатой печи нефть, обладающая высокой температурой, поступает в нижнюю часть ректификационной колонны, где происходит испарение отдельных фракций и подъем их паров вверх по ректификационной колонне. Чем выше находится участок ректификационной колонны, тем его температура ниже. Таким образом, на разной высоте отбирают следующие фракции:

1) ректификационные газы (отбирают в самой верхней части колонны, в связи с чем их температура кипения не превышает 40 о С);

Следует отметить, что средние фракции, выделяемые при ректификации нефти, не удовлетворяют стандартам, предъявляемым к качествам топлив. Кроме того, в результате перегонки нефти образуется немалое количество мазута — далеко не самого востребованного продукта. В связи с этим после первичной переработки нефти стоит задача повышения выхода более дорогих, в частности, бензиновых фракций, а также повышения качества этих фракций. Эти задачи решаются с применением различных процессов Вторичной переработки нефти, например, таких как Крекинг и Риформинг.

Следует отметить, что количество процессов, используемых при вторичной переработке нефти, значительно больше, и мы затрагиваем лишь одни из основных. Давайте теперь разберемся, в чем же заключается смысл этих процессов.

Данный процесс предназначен для повышения выхода бензиновой фракции. Для этой цели тяжелые фракции, например, мазут подвергают сильному нагреванию чаще всего в присутствии катализатора. В результате такого воздействия длинноцепочечные молекулы, входящие в состав тяжелых фракций, рвутся и образуются углеводороды с меньшей молекулярной массой. Фактически это приводит к дополнительному выходу более ценной, чем исходный мазут, бензиновой фракции. Химическую суть данного процесса отражает уравнение:

Данный процесс выполняет задачу улучшения качества бензиновой фракции, в частности повышения ее детонационной устойчивости (октанового числа). Именно эта характеристика бензинов указывается на бензозаправках (92-й, 95-й, 98-й бензин и т. д.).

В результате процесса риформинга повышается доля ароматических углеводородов в бензиновой фракции, имеющих среди прочих углеводородов одни из самых высоких октановых чисел. Достигается такое увеличение доли ароматических углеводородов в основном в результате протекания при процессе риформинга реакций дегидроциклизации. Например, при достаточно сильном нагревании н-гексана в присутствии платинового катализатора он превращается в бензол, а н-гептан аналогичным образом — в толуол:

Основным способом переработки каменного угля является Коксование. Коксованием угля называют процесс, при котором уголь нагревают без доступа воздуха. При этом в результате такого нагревания из угля выделяют четыре основных продукта:

Твердая субстанция, представляющая собой практически чистый углерод.

Содержит большое количество разнообразных преимущественно ароматических соединений, таких как бензол его гомологи, фенолы, ароматические спирты, нафталин, гомологи нафталина и т. д.;

Несмотря на свое название данная фракция, помимо аммиака и воды, содержит также фенол, сероводород и некоторые другие соединения.

Основными компонентами коксового газа являются водород, метан, углекислый газ, азот, этилен и т. д.

Http://scienceforyou. ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/prirodnye-istochniki-uglevodorodov-i-ih-pererabotka

Добавить комментарий