• Зареєструватись
  • План-конспект уроку на тему: Нафта. Склад, властивості нафти. Основні процеси переробки: перегонка, крекінг. Застосування нафтопродуктів. Детонаційна стійкість бензину

    загрузка...

    Тема.Нафта. Склад, властивості нафти. Основні процеси переробки: перегонка, крекінг. Застосування нафтопродуктів. Детонаційна стійкість бензину.Дем.12.

    Мета : ознайомитись з основними джерелами  вуглеводнів та їх переробкою;

    вивчити склад  і властивості нафти, основні процеси переробки:

    перегонка, крекінг;  поглибити  знання про поширення  органічних

    речовин у природі та використання   нафтопродуктів.

    Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

    Форми роботи:  еврістична бесіда, індивідуальна, самостійна робота.

    Обладнання: опорні схеми,колекції, схеми, карта України.

                                                                Хід уроку

     І. Організація класу

     

    ІІ. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності

    Евристична бесіда.

    Чи можливо уявити своє життя без автомобілів, заводів , фабрик ?

    Від чого залежить робота заводів та фабрик? Де взяти «їжі» для автомобілів?

    ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

    1.Властивості і склад нафти.

     Нафта — рідка горюча корисна копалина. Відносно невеликі запаси нафти є в Україні у Львівській, Сумській, Чернігівській, Полтавській, Івано-Франківській областях. Існує кілька теорій походження нафти. Згідно з поширеною органічною теорією, нафта утворилася в результаті розкладу морських рослин і тварин протягом мільйонів років.

    2.Фізичні властивості нафти.

    Нафта — масляниста рідина темно-бурого або майже чорно­го кольору з характерним запахом. Вона трохи легша за воду і практично не розчиняється у ній.

    3. Хімічний склад нафти

    За хімічним складом нафта є складною сумішшю вугле­воднів з різною молекулярною масою, головним чином рідких, з домішками інших органічних речовин, що містять азот, ки­сень і сірку. Звичайно, це парафінові вуглеводні, циклоалкани, ароматичні сполуки, співвідношення яких у нафтах різних ро­довищ коливається в широких межах. Бакинська нафта містить більше циклопарафінів (нафтенів), українська і грозненська — парафінових, уральська — ароматичних вуглеводнів.

    4.Переробка нафти.

    Сиру нафту звичайно не використовують. Щоб добути з нафти технічно цінні продукти, її піддають переробці: вилу­чають розчинні мінеральні солі та інші домішки, зневоднюють, відокремлюють супутні гази.

    4.1.Перегонка нафти. Первинна переробка нафти полягає в її перегонці, тобто розділенні на різні продукти (фракції). Процес перегонки заснований на тому, що різні фракції (дистиляти) нафти мають різну температуру кипіння. Основні фракції наф­ти, деякі їхні властивості і застосування наведені у таблиці

    Кожна окрема фракція, яку добувають при перегонці нафти, є сумішшю відповідних вуглеводнів. Неважко зрозуміти, що фракції, які киплять при високих температурах, складаються з молекул вуглеводнів з більшою кількістю атомів вуглецю. У лабораторних умовах нафту можна перегнати, нагріваючи її в приладі, зображеному на малюнку .

     

    Спочатку при помірному нагріванні переганяються переваж­но вуглеводні з невеликою молекулярною масою і низькою тем­пературою кипіння (фракція бензинів), потім при підвищенні температури переганяються вуглеводні з більшою молеку­лярною масою (гасова фракція тощо). Пару вуглеводнів, що виділяється, конденсують (зріджують) у холодильнику і збира­ють у приймачі, відбираючи фракції перегону в окремих інтервалах температур.

    Промислові установки перегонки нафти значно відрізняють­ся за конструкцією і принципами дії від лабораторних. Пере­гонку здійснюють в установці, що складається з трубчастої пе­чі, ректифікаційної колони і

    теплообмінної апаратури:

     

     

     

     

    4.2.Крекінг нафтопродуктів.

    Для підвищення виходу бензину і поліпшення його якості застосовують процес, який називається крекінгом (розщеплення). В результаті крекінгу нерозгалужені сполуки перетворюють у більш розгалужені молекули. Відбувається також розщеплення важкокиплячих фракцій (гасової) у сполуки з меншою молекулярною масою, які придатні як автомобільне паливо.

    Такі реакції зумовлюють утворення газоподібних речовин. Таким чином, крекінг -це процес розкладу вуглеводнів нафти на більш леткі речовини. Крекінг дає мож­ливість значно підвищити вихід бензину. Крім рідких продуктів (бензин), при термічному крекінгу віділяється велика кількість газів, які використовуються як сировина в хімічній промисловості. Приблизний склад газів термічного крекінгу такий:

    метан і його гомологи       – 40%;

    етилен      – 27%;

    пропілен  – 16%

    бутен та інші    – 10%;

    водень      – 7%.

    Застосувують термічний і каталітичний крекінг. Термічний проводять при ви­сокій температурі (450 – 600°С) і підвищеному тискові. Каталітичний крекінг проводять за наявності каталізаторів (переважно алюмосилікатів) при 450°С і атмосферному тиску.

    Утворилася суміш насичених і ненасичених вуглеводнів з меншою молекулярною масою, яка відповідає бензину.

    Речовини, що утворилися, частково можуть розкладатися далі.

    Такі реакції зумовлюють утворення газоподібних речовин.

    Вміст у бензині ненасичених вугле­воднів (до 25 %) поліпшує його якість. У той же час такий склад бензину ускладнює його зберігання: він окиснюється, полімеризується. Тому в бензин добавляють антиокисники.

    Процес термічного крекінгу розробив російський інженер В. Г. Шухов у 1891 р.

    Термічним крекінгом добувають автомобільний бензин, технічний вуглець, газоподібні вуглеводні.

    4.3. Піроліз. Нині широко проводять високотемпературний крекінг нафтопродуктів (650—750 °С). Такий процес називається піролізом. При вищих температурах утворюється більше газо­подібних речовин, збагачених ненасиченими вуглеводнями. Піроліз дає змогу забезпечити хімічну промисловість цінною вуглеводневою сировиною.

    Каталітичний крекінг проводять за наявності каталізаторів (переважно алюмосилікатів) при 450 °С і атмосферному тиску. Цим способом добувають авіаційний бензин з виходом до 80 %. Такому виду крекінгу піддаються переважно гасова і газойлева фракції нафти. Під час каталітичного крекінгу разом з реакція­ми розщеплення відбуваються реакції ізомеризації. В результа­ті останніх утворюються насичені вуглеводні з розгалуженим вуглецевим скелетом молекул, що поліпшує якість бензину. Ненасичених вуглеводнів тут утворюється менше, що робить бензин стійкішим при нагріванні. Цінним продуктом ката­літичного крекінгу є вуглеводневий горючий газ (основні компоненти — пропан і бутан).

    4.4.Каталітичний  риформінг (облагороджування) бензинів. У промисловості широко здійснюється процес каталітичного риформінгу (облагороджування) бензинів. При нагріванні нафтопродуктів за наявності платинового каталізатора відбу­вається перетворення парафінових і циклопарафінових вугле­воднів у ароматичні, внаслідок чого октанове число бензинів значно підвищується.

    5.Застосування нафти, яку називають «чорним золотом», дало не тільки блага людині, а й викликало негативні екологічні проблеми.


    Тепер виділено шість основних забрудників, які є критерія­ми для визначення якості повітря. До них належать: оксид Сульфуру (IV), тверді частинки (сажа, пил тощо), оксид Карбону (II), окисники, що компонентів, які входять до складу атмосфери, оксиди Нітрогену і свинець, що містяться у вихлопних газах автомобілів.

     IV. Узагальнення та систематизація знань

     Чи можна в умовах лабораторного досліду чітко розподілити вуглеводні на фракції відповідно до їхньої молекулярної маси?

    ІV. Підведення підсумків. Оцінювання

    V. Домашнє завдання

     Пригадайте, за допомогою яких реакцій можна добути бензол з неарома-тичних сполук?

     

    Конспект Him 11 (24)
    Конспект Him 11 (24)
    Конспект_him_11 (24).docx
    228.5 KiB
    Завантажень: 51
    презентацыя Him11 (25)
    презентацыя Him11 (25)
    презентацыя_him11 (25).ppt
    240.0 KiB
    Завантажень: 25
    Для скачування файлів необхідно здійснити або Зареєструватись

    Залишии коментар

    загрузка...