Урок в 10-м классе по теме "Нефть. Состав и переработка нефти. Нефтепродукты". День переработчика нефти


"Транснефть" рассчитывает до конца дня восстановить подачу нефти на Туапсинский НПЗ - Происшествия

МОСКВА, 26 октября. /ТАСС/. Аварийно-ремонтные бригады работников "Черномортранснефть", находящиеся на месте повреждения трубопровода Тихорецк - Туапсе-1, делают все возможное, чтобы до конца суток восстановить подачу нефти на Туапсинский НПЗ, и не допустить перехода завода на горячую циркуляцию. Об этом сообщил журналистам официальный представитель "Транснефти" Игорь Демин.

Нефтепровод был поврежден из-за схода селевого потока в районе поселка Греческий Туапсинского района Краснодарского края в условиях введенного режима чрезвычайной ситуации из-за аномальных погодных условий.

"Снабжение завода после остановки магистрального нефтепровода идет из резервуарного парка "Заречье". Находящихся там объемов хватит для снабжения завода до конца этого дня", - добавил он.

В тоже время Демин отметил, что по условиям технического подключения завода к магистральному трубопроводу есть обязательное требование к подключаемому объекту иметь трехсуточный запас нефти для автономной работы НПЗ.

"Несмотря на неоднократные предупреждения о необходимости выполнять технический регламент, Туапсинским НПЗ не было создано трехдневного регламентного запаса, хотя находящийся в километре от завода резервуарный парк "Заречье" позволяет это сделать. Как следствие, работники ремонтных бригад вынуждены проявлять массовый трудовой героизм в борьбе с последствиями погодной аномалии", - сказал официальный представитель "Транснефти".

Представитель завода считает такую постановку вопроса некорректной. "Постановка вопросов некорректна. Обязанность "Транснефти" - обеспечивать бесперебойную поставку сырья потребителю. Ранее, с началом ливневых дождей, "Транснефть" уже приостанавливала подачу нефти Туапсинскому НПЗ по трубопроводу, в связи с чем работа завода обеспечивалась, в том числе, из резерва ТНПЗ. Резервуарный парк нефтебазы "Заречье" находится в зоне ответственности ОАО "Черномортранснефть", - сказал представитель Туапсинского НПЗ.

Ранее завод сообщал, что продолжает производство продукции после аварии на нефтепроводе Тихорецк - Туапсе-1. Оборудование Туапсинского НПЗ не пострадало от аномальных ливней, прошедших в районе Туапсе. Технологические процессы по переработке нефти не прекращались. Завод осуществляет выпуск продукции. Однако в связи с повреждением селевыми потоками трубопровода АК "Транснефть", подающего нефть на ТНПЗ, завод будет вынужденно переведен на горячую циркуляцию 27 октября 2018 г.

Производственная программа октября будет корректироваться в соответствии со сроками возобновления подачи нефти по трубопроводу АК "Транснефть".

tass.ru

Переработка нефти становится «интелектуальней» | Газета «День»

Энергетические кризисы подталкивали высокоразвитые страны к инновациям в сфере увеличения нефтяных ресурсов, в частности, за счет более эффективного их использования. Поэтому сегодня нефтяной сектор считается наиболее емким в инновационном смысле, и потому самый эффективный среди остальных отраслей топливно-энергетического комплекса.

Необходимо отметить, что добыча и переработка нефти имеет более чем столетнюю историю, а ее развитие было тесно связано с формированием высокоразвитых в промышленном отношении стран. Страны Запада еще в начале ХХІ века создали высокотехнологический базис, обеспечив возрастающие потребности мирового рынка в нефти и нефтепродуктах, сделав прорыв в инновациях для более эффективного энергосбережения. Важным достижением стало создание гибкой системы ценообразования на нефть, которая, кроме фискальной целевой направленности, обеспечивала рост инвестиционных потребностей для финансирования инновационной деятельности нефтяных компаний.

Интересно, что за годы последнего экономического и финансового кризисов в нефтяном секторе высокоразвитых стран наблюдались тенденции повышения собственной добычи нефти при общем падении потребления нефти и продуктов ее переработки. Так, за 2009 г. в США производство нефти по сравнению с 2008 г. выросло на 7%. В то же время потребление за этот же период упало на 4,9%. Более экономное использование нефтепродуктов в США показывает падение их потребления по группам продуктов: автомобильных бензинов — на (-) 0,3%, дизельного топлива — на (-) 9,0%, мазута — на (-) 16,2% и всего — на (-) 4,2% соответственно. Между тем в мире соответствующие показатели составляли: (+) 1,0%, (-) 3,0%, (-) 6,3% и всего (-) 1,4%.

В Украине наблюдались несколько иные тенденции. Так, при падении за 2009 — 2010 гг. спроса на 0,2% добыча нефти из собственных месторождений сократилась на 10,8%, а импорт вырос на 3,1%. По бензинам эти показатели составляли: (+) 4,7%, (-) 8,7% и (+) 26,4%; дизельному горючему — (+) 5,6%, (-) 5%, и (+)14,6%; мазуту (-) 13,2%, (-) 6% и (-) 58,6%. Из приведенных данных можно сделать вывод о слабых тенденциях использования в Украине инноваций в нефтяном секторе. А дополнительное их потребление в 2010 г. происходило главным образом за счет увеличения импорта.

Также интересным в истории нефтедобычи оказался период 1980 —1996 годов, когда в развитых странах было остановлено 45 нерентабельных нефтеперерабатывающих заводов. К этому необходимо добавить, что небольшие по мощности НПЗ выводились из эксплуатации значительно чаще по сравнению с крупными предприятиями, что было обусловлено следующими причинами: на более крупных НПЗ более эффективное по сравнению с малыми предприятиями, внедрение мероприятий по снижению расходов на производство; крупные НПЗ дешевле перевести на глубокую переработку нефти, чем малые; крупным НПЗ эффективнее переходить на более совершенные, с точки зрения экологичности, технологии, так как это требует значительно меньших капиталовложений.

Таким образом, в новых послекризисных условиях большие НПЗ становятся более конкурентоспособными по сравнению с малыми, что сопровождается увеличением мировой мощности НПЗ.

К сожалению, ни во время мирового энергетического кризиса, ни позднее структура нефтепереработки Украины не была откорректирована. Более того, в то время все термические крекинги были реконструированы в установки для перегонки нефти с целью увеличения производства мазута.

В среднесрочной перспективе высокие мировые цены на нефть стимулируют проведение поисково-разведывательных работ и освоение месторождений, требующих значительных капитальных вложений в регионах за пределами ОПЭК, в том числе — в Украине. С другой стороны, они создают предпосылки для перехода на виды топлива, альтернативного нефтяному, для проведения мероприятий по более эффективному и экономичному использованию энергии, росту инвестиций в новые наукоемкие технологии.

Последние годы активно используются третичные методы повышения коэффициента нефтеотдачи: термические, газовые, химические и микробиологические. Так, соотношение добычи нефти за счет термических, газовых и химических методов в США составляло 7:2:1, в Канаде — 1:8:1, в Украине — 0:1:15 и в России — 2:1:7. Стоит заметить, что научные работники и практики наиболее эффективными считают термические и газовые методы.

Действие фактора растущей цены на нефть особенно отразилось на внедрении «тяжелых» капиталоемких технологий, к которым можно отнести добычу высоковязкой нефти (ВВН). Отметим, что в мире открыто свыше 1680 месторождений такой нефти, запасы которой составляют свыше 750 миллиардов тонн. Сегодня ВВН добывается почти в половине из 96 нефтедобывающих стран, а объемы ее добычи термическими методами составляют свыше 85 миллионов тонн в год.

Впрочем, анализируя период после мирового энергетического кризиса, эксперты энергорынка отмечали, что мероприятия по энергосбережению, начатые многими странами, не были завершены в связи с падением мировой цены на нефть в 1986 году, который не стимулировал этот процесс. Это дало основания утверждать, что потенциал энергосбережения до конца не был использован ни одной страной мира.

При этих условиях были пересмотрены концептуальные положения относительно технологической схемы современного НПЗ. Так, если в конце 80 — 90-х годов XX века автоматизацией были охвачены отдельные установки или производства, то уже в начале ХХІ века в отдельных развитых странах Запада были разработаны концептуальные проекты НПЗ будущего (Япония) и модель интеллектуального НПЗ (США). Среди десяти ключевых идей для проектирования НПЗ нового поколения большая часть была связана с автоматизацией — минимальное техническое обслуживание, длительность работы без остановок, создание производственных центров, безопасность, гибкость и простота. Гибкость технологической схемы такого НПЗ позволяет регулировать производство бензина и дизельного топлива в зависимости от рыночного спроса.

Для обеспечения максимальной эффективности производства компания Emerson Process Management (США) предлагает свою концепцию интеллектуального НПЗ. В основу модели максимальной эффективности такого НПЗ положено использование потенциальных возможностей автоматизации, в том числе изменения в ее технологии.

А внедрение в практику перспективных инноваций даст в результате рост конкурентоспособности нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности с одновременным улучшением экологического положения.

КСТАТИ

Президент Украины Виктор Янукович подписал закон о снижении акциза на бензин на 50 евро за тонну, на дизельное топливо — на 20 — 30 евро за тонну. Согласно закону, для стабилизации ценовой ситуации на рынке нефтепродуктов страны акцизы, предусмотренные в Налоговом кодексе, снижаются до 31 июля 2011 года. В частности, на бензин — на 27,5%, со 182 евро за тонну до 132 евро за тонну; на дизтопливо с содержанием серы более 0,2% — на 33,3%, с 90 евро за тонну до 60 евро за тонну; с содержанием серы от 0,035% до 0,2% — на 43,5%, с 69 евро за тонну до 39 евро за тонну с содержанием серы 0,005% до 0,035% — на 48,4%, с 62 евро за тонну до 32 евро за тонну с содержанием серы не более 0,005% — на 47,6%, с 42 евро за тонну до 22 евро за тонну.

Целью закона является снижение стоимости топлив в опте и рознице за счет сокращения налоговой нагрузки. По расчетам заместителя министра финансов Анатолия Мярковского, в результате принятия закона цены на бензин должны снизиться примерно на 50 копеек на литре.

По выводам правительства, из-за временного снижения акцизов на бензин и дизтопливо спецфонд госбюджета недополучит один миллиард 49,1 миллиона гривен акцизных поступлений, что может привести к недофинансированию дорожных работ.

day.kyiv.ua

Сущность переработки нефти

Переработка нефти является одним из важнейших этапов по использованию этого вида сырья. Этот процесс требует внедрения высоких технологий и разделяется на несколько основных этапов.

На первой стадии происходит разделение нефти на различные элементы, каждый из которых отличается определенной температурой кипения. Затем полученные элементы перерабатываются под воздействием химических реакций, после чего образуются определенные нефтепродукты. На заключительном этапе полученному материалу придается товарная форма при помощи добавления дополнительных веществ.

В результате продуктов переработки нефти может стать целый ряд материалов, среди которых топливо, газы, смазочные масла, битумы и многое другое. Осуществляется процедура на специальных заводах, где имеется соответствующее оборудование.

Нефтеперерабатывающие фабрики получают необработанный материал напрямую с мест его добычи по магистралям. Небольшие объемы нефти могут быть доставлены в цистернах по железной дороге. Страны, имеющие прямой выход к морям, могут импортировать или экспортировать продукт кораблями и танкерами. При поступлении завод, количество получаемой нефти фиксируется на специальных датчиках.

Нефть в чистом виде содержит в своем составе соли, которые приводят к коррозии металлов оборудования. Для того, чтобы удалить нежелательные вещества, материал смешивается с водой, где соли растворяются, после чего направляется в установку, где осуществляется процедура обессоливания.

Среди основных процессов обработки нефти можно выделить следующие:

  • Атмосферная перегонка;
  • Вакуумная перегонка;
  • Стабилизация и вторичная перегонка бензина;

Первая процедура предусматривает выделение светлых фракций, в результате переработки которых можно получать бензин, керосин и дизельное топливо. Примерно половина нефти дает полезные вещества, а остальное уходит в виде мазута.

Вакуумная перегонка позволяет получать масляные вещества из оставшегося мазута, в результате чего выделяются полезные дистилляты, а остатком процедуры считается гудрон.

Вторичная перегонка направлена на удаление газов из бензина, так как они не позволяют использовать вещество для заправки автомобилей и иных машин.

Более подробно узнать у нефтеперерабатывающем оборудование Вы сможете узнать на странице. Здесь также представлены другие разработки, позволяющие оптимизировать деятельность в промышленности.

rusevik.ru

Урок в 10-м классе по теме "Нефть. Состав и переработка нефти. Нефтепродукты"

Цели и задачи урока:

  • Познакомить учащихся с нефтью как естественноисторическим телом, гипотезами происхождения нефти,  составом и свойствами.
  • Углубить и расширить представления школьников о природных источниках нефтехимического сырья, доказать, что нефть – ценный источник углеводородов.
  • Формировать умения самостоятельно работать с новыми источниками информации: анализировать, систематизировать, классифицировать, отбирать требуемую информацию.
  • Развивать творческие и аналитические способности учащихся, умение аргументировать собственное мнение.
  • Формировать умение работать в группах.
  • Воспитывать чувство “локтя”, ответственности, взаимопомощи и взаимоподдержки.
  • Поддерживать познавательный интерес к предмету.

Оборудование: банка с нефтью,  коллекция «Нефть и нефтепродукты», информационный текст «Нефть. Состав и переработка нефти. Нефтепродукты», презентации учащихся, видеофрагмент из кинофильма «Большая перемена», мультимедийное оборудование.

ХОД УРОКА

I. Подведение к теме

Здравствуйте ребята! Сегодня перед нами стоит задача познакомиться с нефтью, её составом, свойствами и способами переработки. В ходе нашего урока хотелось бы также получить ответы на такие важные в наше время вопросы, как:

Почему запасы углеводородного сырья определяют экономический потенциал и мощь страны, а по уровню их переработки можно судить об уровне цивилизации общества?

Почему в нашей обыденной жизни мы тоже зависим от этой невзрачной на вид жидкости (демонстрирую  нефть)?

Одним словом, почему нефть так важна для человека, и среди полезных ископаемых нефть называют «королевой энергетики», именуют её «чёрным золотом»?

Ответить на все эти вопросы нам поможет сегодняшний урок, в подготовке которого вы принимали самое активное участие. Каждая из пяти  групп выполняла проектную работу по определённой теме. Критерии оценки проекта вы получили заранее. И  от вашего ответа зависит успех всей группы.  Но кроме этого вы работаете по остальным вопросам на выданных вам листах.  Возьмите эти листы.

Прочитайте текст и сделайте пометки + (знаю), ? (не знаю, не уверен в этих знаниях или  хотел бы расширить свои знания по этому вопрос).

1. Нефть – основной источник углеводородного сырья.

2. Нефть – это сложная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвлённого строения, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода.

3. Чтобы выделить из нефти индивидуальные вещества её подвергают переработке.

4. Перегонка – это физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения.

5. Крекинг – это процесс термического или каталитического разложения  углеводородов, содержащихся в нефти.

6. Детонация – это взрыв смеси газов в двигателях внутреннего сгорания при сжатии.

7. Октановое число – это число, показывающее стойкость к детонации бензина.

Поднимите руки те, у которых возникли вопросы после прочтения данного текста. Чтобы вы смогли убрать вопросительные знаки с этого текста, я предлагаю вам внимательно послушать выступления представителей каждой группы и рассмотреть нефть с разных позиций.

II. Изучение нового материала

II. 1. Защита проекта «Нефть как природный источник углеводородов» (защита сопровождается компьютерной презентацией (см. Приложение 1))

Исторические сведения

Нефть известна человечеству с давних времен. Как показали археологические раскопки, на берегу Евфрата она добывалась 6-7 тыс. лет до н. э.  Нефть использовалась  для освещения жилищ, добавлялась в состав  для бальзамирования трупов.

В Китае бурение было известно ещё в XVIII в. до нашей эры. Для ее добычи строились нефтяные колодцы. Китайцы употребляли нефть для освещения, как лекарство и в военных целях. Китайские воины из “огненных повозок” бросали горшки с горящей нефтью в ряды врагов.

В VII веке н. э. Византийцы создали так называемый “греческий огонь”. В одном из многочисленных рецептов, которые греки хранили в глубочайшей тайне, написано "Возьми чистую серу, нефть, винный камень, смолу, поваренную соль, деревянное масло; хорошенько провари все вместе, пропитай этим составом паклю и подожги. Такой огонь можно погасить только песком или винным уксусом". В средние века она использовалась главным образом для освещения улиц. В ХV веке в Париже появились первые асфальтированные улицы. Главное, нефть стали использовать для керосиновых ламп, для заделывания щелей и смоления судов

Несмотря на то, что, начиная с 18 века, предпринимались отдельные попытки очищать нефть, она использовалась почти до 2-ой половины 19 века в натуральном виде. В  этот период  в связи с ростом промышленности и появлением паровых машин стал возрастать спрос на нефть как источник смазочных веществ. Это привело к бурному развитию добычи нефти и способов ее переработки.

Первые нефтяные компании перевозили нефть в винных бочках, баррелях, вместимостью 48 галлонов или 180 литров. Потом стали наливать по 42 галлона, или 159 литров. В коммерции баррель (42 галлона) до сих пор служит для измерения количества нефти.

Происхождение нефти

Происхождение нефти является одной из тайн природы. Спор об этом относится к числу “великих геологических споров”, еще не завершенных.

Существует 2 теории происхождения нефти: неорганическая теория и органическая теория.

Предложение о неорганическом происхождении нефти выдвинул в 1876 г. Д.И. Менделеев. Он считал, что вода, попадающая в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре, под действием высоких температур и давлений реагирует с карбидом железа, образуя углеводороды, которые поднимаются по трещинам породы, скапливаясь в пустотах – ловушках.

Основы биогенной теории происхождения нефти в нашей стране заложили академики В.И. Вернадский и И. М. Губкин. Согласно этой теории нефть образовалась из остатков наземной растительности, которые сносились реками в водоёмы, и морского зоо- и фитопланктона. Один из существенных доводов в пользу этой точки зрения наличие в составе нефти спор и пыльцы растений, а также азотсодержащих органических соединений, вероятно, ведущих своё происхождение из хлорофилла растений и гемоглобина животных.

Вопрос о происхождении нефти имеет не только теоретическое значение. Он прямо связан с проблемой исчерпаемости ресурсов природных источников углеводородов. Согласно биогенной теории запасы нефти образовались в ранние геологические эпохи, и сейчас, сжигая углеводородное топливо, человечество необратимо тратит ту энергию, которую запасли доисторическое живые организмы. Если же нефть постоянно образуется в глубинах Земли, то бурение глубоких скважин позволит найти практически неисчерпаемые запасы. Окончательное решение этого вопроса учёным ещё предстоит найти, хотя на сегодняшний день все-таки наиболее доказанной считается теория биогенного происхождения нефти.

Что такое нефть?

Нефть – горючая маслянистая  жидкость обычно темного цвета, иногда почти чёрного, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная,  с резким своеобразным запахом, немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г/см3), в воде нерастворима. Нефть – жидкость очень сложного состава, включающая в себя около 1000 различных веществ, большая часть которых – углеводороды (90%)и органические соединения, содержащие кислород, серу, азот и другие элементы. Остальные компоненты нефти включают воду, соли и механические примеси (глину, песок и т.д.) Обычно нефть содержит три вида углеводородов – парафины, циклопарафины (нафтены) и ароматические. Большая роль в изучении состава нефти различных месторождений принадлежит российским химикам Д.И. Менделееву, В.В. Марковникову, Н.Д. Зелинскому и др.

Добыча нефти

Нефть добывают в основном с помощью бурения скважин на суше, морях и океанах. Нефть и сопутствующий газ находятся в пластах под давлением, поэтому нефть как бы вытесняется давлением на поверхность. Такой способ добычи называется фонтанным. По мере добычи нефти давление в пласте уже становится недостаточным, поэтому это давление создают искусственно. Для этого бурят рядом не одну, а две скважины и в одну из них пропускают газ под определенным напором, а через другую скважину этот газ вытесняет оставшуюся нефть. Нефть, только что добытую из скважины, называют сырой. Сырая нефть – это сложное вещество, имеет вид маслянистой жидкости и представляет собой смесь углеводородов. Всего всех углеводородов входящих в состав смеси около 70 %. А остальные 30 % - это неуглеводородные компоненты и вода. Если отделить воду от нефти, то получим товарную нефть. Однако ее нельзя использовать ни в качестве топлива, ни в качестве сырья для химических процессов. Она должна быть переработана.

Транспортировка нефти по суше в настоящее время осуществляется путем нефтепроводов, железнодорожных цистерн, между континентами ― с помощью танкеров.

II. 2. Защита проекта «Перегонка нефти как начальная стадия нефтепереработки»

Немного из истории…

В 1840 г. губернатор г. Баку направил в санкт-петербургскую Академию наук несколько бочек с нефтью для изучения её промышленного использования и получил через некоторое время ответ: «Это вонючее вещество пригодно только для смазки колёс у телеги». Ответ характеризовал сотрудников академии с не лучшей стороны – в эти годы уже появились первые перегонные заводы в России (на Кавказе) и в Америке.

Переработку нефти на Кавказе впервые начали братья Дубинины, крепостные из Владимирской губернии. Аппарат Дубининых был очень прост. В качестве топлива для перегонки нефти использовались дрова. Основной целью перегонки было получение керосина.  Из 30 вёдер нефти получали 16 вёдер керосина. Керосин широко применяли как топливо для керосиновых ламп, керогазов. Интересно, что остальную часть нефти обычно уничтожали сжиганием, она долгое время не находила применения. Однако с изобретением двигателя внутреннего сгорания именно эта фракция – бензин – оказалась едва ли не самым главным, самым ценным продуктом нефтепереработки.

Современная нефтепереработка – это сложный комплекс производственных процессов, направленный на получение нефтепродуктов, а также сырья для нефтехимии и органического синтеза. До стадии перегонки нефть  очищают от примесей солей и воды.

Так как нефть – сложная смесь природных углеводородов различной молекулярной массы, то первичная переработка – это перегонка нефти, которая позволяет разделить нефть на отдельные фракции в соответствии с температурой кипения углеводородов.

Перегонка основана на разнице температур кипения углеводородов, входящих в состав нефти, т.е. перегонка – физический процесс, с углеводородами не происходят химические превращения.

В  промышленности перегонку нефти осуществляют в установке, которая состоит из трубчатой печи и  ректификационной (разделительной)  колонны. В печи находится змеевик (трубопровод). По трубопроводу непрерывно подается нефть, где она нагревается до 350°С и в виде паров поступает в ректификационную колонну (стальной цилиндрический аппарат высотой 50 - 60 м). Внутри она имеет горизонтальные перегородки с отверстиями, так называемые тарелки. Пары нефти подаются в колонну и через отверстия поднимаются вверх, при этом они постепенно охлаждаются и сжижаются. Менее летучие углеводороды конденсируются уже на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию. Более летучие углеводороды собираются выше и образуют  керосиновую фракцию, ещё выше собирается  лигроиновая фракция. Наиболее летучие УВ выходят в виде паров из колонны и сжижаются, образуя бензин. Часть бензина подается обратно в колонну для орошения поднимающихся паров. Это способствует охлаждению и конденсации соответствующих УВ. Жидкая часть нефти, поступающей в колонну, стекает по тарелкам вниз, образуя  мазут, представляющий собой ценную смесь большого количества тяжёлых углеводородов. Такая перегонка называется фракционной.

Состав фракций и интервалы их температур кипения на разных заводах могут сильно различаться в зависимости от исходного состава нефти. И, кроме того, на современном производстве перегонка происходит не в одной, а последовательно в нескольких ректификационных колоннах. Это обусловлено экономическими соображениями (меньше затраты энергии) и необходимостью получить более чистые продукты.

Главный недостаток такой перегонки ― малый выход бензина (не более 20 %).

II. 3. Задание классу

Используя  § 10 учебника  (О. Габриеляна)  (стр. 59 -60), заполните таблицу:

Продукты фракционной перегонки нефти

Название фракции

Состав

tкипения

Применение

Ректификационные газы

 

 

 

Газолиновая фракция (бензин)

 

 

 

Лигроиновая фракция

 

 

 

Керосиновая фракция

 

 

 

Дизельное топливо

 

 

 

Мазут

 

 

 

А сейчас внимание на экран. Вы просмотрели видеофрагмент из кинофильма «Большая перемена». О чём идёт речь в этом фрагменте? (о крекинге нефтепродуктов). Так что же  такое крекинг нефтепродуктов? Ответ на этот вопрос нам даст 3 группа.

II.4.  Защита проекта «Крекинг нефтепродуктов»

Термический крекинг

Для получения высококачественных нефтепродуктов фракции нефти подвергают вторичной переработке, так как при прямой перегонке получается только 15-20 % бензина, остальное –  высококипящие продукты. Их  высокая температура кипения обусловлена тем, что молекулы таких углеводородов представляют собой слишком длинные цепи.  Процесс расщепления углеводородов нефти на более летучие вещества называется  крекингом (англ. to crack – колоть, расщеплять). Крекинг даёт возможность значительно повысить выход бензина из нефти. Впервые крекинг-процесс в России предложил в конце 19 века  инженер Владимир Григорьевич Шухов.

Сущность крекинга заключается в том, что при нагревании происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие, в том числе на молекулы, входящие в состав бензина. Обычно расщепление происходит примерно в центре углеродной цепи по С—С-связи, например:

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16

гексадекан октан октен

Однако разрыву могут подвергаться и другие С—С-связи. Поэтому при крекинге образуется сложная смесь жидких алканов и алкенов.

Получившиеся вещества частично могут разлагаться далее, например:

С8Н18 → С4Н10 + С4Н8

октан бутан бутен

С4Н10 → С2Н6 + С2Н6

бутан этан этилен

Такой процесс, осуществляемый при температуре около 470°С -550°С и небольшом давлении,   называется   термическим     крекингом. Этому процессу обычно подвергаются высококипящие нефтяные фракции, например мазут.

Бензин, получаемый термическим крекингом, невысокого качества, не стоек при хранении, он легко окисляется, что обусловлено наличием в нём непредельных углеводородов.

Более перспективен каталитический крекинг.

Этот процесс был впервые осуществлён в 1918 году Н.Д. Зелинским. Его проводят в присутствии катализатора (алюмосиликатов: смеси оксида алюминия и оксида кремния) при температуре 450 — 500°С и атмосферном давлении. Обычно каталитическому крекингу подвергают дизельную фракцию. При каталитическом крекинге, который осу­ществляется с большой скоростью, получается бензин более высокого качества, чем при термическом крекинге. Это связано с тем, что наряду с реакциями расщепления происходят реакции изомеризации алканов нормального строения.

Кроме того, образуется небольшой процент ароматических углеводородов, улучшающих качество бензина.

Бензин каталитического крекинга более устойчив при хранении, так как в его состав входит значительно меньше непредельных углеводородов по сравнению с бензином термического крекинга.

Таким образом, высокое качество бензина, получаемого каталитическим крекингом, обеспечивается наличием в его составе разветвленного строения углеводородов и ароматических углеводородов.

II.5. Защита проекта «Бензин: состав и октановое число. Детонация»

Бензин – основное топливо для двигателей внутреннего сгорания. От его качества зависит работа двигателя, его долговечность, скорость передвижения. Давайте посмотрим, как работает автомобильный двигатель.

Смесь паров бензина с воздухом засасывается в цилиндр и сжимается поршнем.   

Сжатая смесь поджигается электрической ис­крой от запальной «свечи». Углеводороды, входящие в состав сме­си, сгорают с образованием оксида углерода (IV) и воды, а так­же оксида углерода (II). Образующиеся газы двигают поршень, совершая работу. Чем сильнее сжимается смесь паров бензина и воздуха, тем больше мощность двигателя. Однако смеси некото­рых углеводородов, входящих в состав бензина, сгорают со взры­вом еще до достижения максимального сжатия. И происходит это не от электрической искры, а от высокой температуры в цилин­дре. При этом взрывная волна стихийно распределяется в сжа­том пространстве цилиндра. Она с огромной скоростью ударяет о поршень, о чем свидетельствует характерный стук в двигателе. Та­кое взрывное сгорание, называемое детонацией, приводит к преж­девременному износу двигателя.

Было установлено, что детонацию в основном вызывают угле­водороды нормального (неразветвленного) строения. В то же вре­мя углеводороды с разветвленной углеродной цепью, а также не­предельные и особенно ароматические углеводороды допускают значительное сжатие паров бензина с воздухом.

Для характеристики качества бензина разработана октановая шкала. Каждый вид автомобильного топлива характеризуется октановым числом. За ноль принята способность к детонации у н-гептана, который детонирует очень легко. Октановое число относительно устойчивого к детонации 2,2,4 – триметилпентана, чаще называемого изооктаном, принято за 100.

По этой шкале бензин с октановым числом 92 имеет такие же детонационные свойства, как смесь 92 % (по объёму) изооктана и 8 % гептана. Именно октановое число указывают в маркировке бензина. Чем выше октановое число, тем мощнее может быть двигатель.

Октановое число бензиновой фракции, получаемой непосредственно перегонкой нефти, не превышает 65 – 70, такой бензин не подходит для современных двигателей.  Бензин с более высоким октановым числом получается при крекинге. В зависимости от типа крекинга бензин имеет октановое число 70 -80. Качество бензина можно улучшить также  риформингом.  Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора. Более дешёвый и лёгкий путь увеличения октанового числа состоит в добавлении к бензину некоторых веществ, изменяющих характер горения топлива. Так, детонационную стойкость бензина увеличивают небольшие количества тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4.

Такой бензин называют этилированным. Однако при его использовании в окружающую среду из выхлопных газов попадают чрезвычайно вредные для неё и здоровья человека соединения свинца. Чтобы отличить этилированный бензин от обычного, его окрашивают в красновато-фиолетовый цвет.  Во многих странах и большинстве городов России использование этилированного бензина запрещено.

В настоящее время в мире широко распространены антидетонационные кислородсодержащие добавки к моторному топливу, такие, например, как метанол,  этанол и другие. При сгорании топлива с этими добавками в выхлопных газах не появляется никаких дополнительных загрязнений. К сожалению, в России пока применение кислородсодержащих добавок распространено мало.

Об экологических проблемах, связанных с нефтью расскажет 5 группа.

II.6. Экологические проблемы, связанные с нефтью

Нефть нерастворима в воде и её плотность меньше, чем у воды, попадая в неё, нефть растекается по поверхности, препятствуя растворению кислорода.

Давайте проведём эксперимент, доказывающий эти рассуждения.

Порядок выполнения эксперимента:

Добавим  небольшое количество нефти в стакан с водой. Жидкости не смешиваются. Мы наблюдаем нефтяную плёнку на поверхности воды.

Если нефть попала в водоём, то   нефтяная пленка на поверхности воды нарушает обмен тепла, влаги и газов между водной средой и атмосферой, в результате нарушается биологическое равновесие.             Количество поступающей за год в Мировой океан нефти оценивается в 5–10 млн. т. Нефть и нефтепродукты попадают в океан не только при аварии судов, но и при  разведке, добыче и сливе балластных вод танкерами. 1 л разлитой нефти загрязняет приблизительно около 40 тыс. л  морской воды. Воздействие нефти на экосистемы проявляется по-разному, в зависимости от степени загрязнения. Это может быть:

Непосредственное отравление живых организмов с летальным исходом. Нарушение физиологической активности.

Прямое обволакивание нефтепродуктами живых организмов, отсутствие доступа кислорода. Возникновение болезней, вызванное попаданием в организм углеводородов.

Негативные изменения в среде обитания.

Слово учителя.  Молодцы! Выступление, какой группы вам понравилось больше всего? Сделайте соответствующие отметки в листах оценки.

III. Подведение итогов урока

Нефть – главный товар в мире, от цены которого в немалой степени зависит «самочувствие» глобальной экономики. Нефть и продукты ее переработки – то, без чего сегодня человечество не проживет и дня. Мы рождаемся и живём в мире продуктов и вещей, полученных из нефти. Но сожалением приходится констатировать, что более 90 % этого ценнейшего углеводородного  сырья расходуется пока как топливо, только оставшиеся 10 % тратятся на химическую переработку.

В  заключение нашего урока я бы  хотела, чтобы вы объяснили, почему Д.И. Менделеев говорил, что топить нефтью, это всё равно, что топить ассигнациями? (ученики высказывают свои предложения).

Менделееву приписывают не совсем то, что он имел в виду, - фраза, конечно, не имела отношения к важности развития нефтехимических производств. Эти слова сказаны в связи с сжиганием лёгкой бензиновой фракции. Но, к сожалению, по бережливости с углеводородным сырьём мы ушли не намного дальше. Достаточно вспомнить факелы попутных нефтяных газов в районах нефтедобычи и факелы над нефтеперерабатывающими заводами. Напрасно сжигая нефтепродукты, человечество приближает момент их исчерпания. По прогнозам, нефти в мире должно хватить на 40 лет. Кроме того, сжигание углеводородного сырья приводит к печальным экологическим последствиям: от смога на улицах городов до увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, которое, по мнению некоторых учёных, может привести к глобальному изменению климата на планете.

Презентации к уроку см. в Приложении 2, Приложении 3.

www.poznanie21.ru

3.1 Продукты переработки нефти. Основные этапы переработки нефти

Похожие главы из других работ:

Выбор и обоснование варианта и технологической схемы переработки нефти

1.1.Индексация нефти и ее связь с технологией их переработки

В зависимости от свойств получаемых нефтепродуктов выбирают наиболее рациональные, экономически выгодные пути переработки нефти. Для определения наиболее приемлемого варианта переработки нефти приводят классификацию...

Выбор и обоснование варианта и технологической схемы переработки нефти

1.2 Физические основы подготовки и первичной переработки нефти

В нефти, добываемой из недр земли, содержатся вредные примеси, которые затрудняют транспортировку и ухудшают переработку нефти, вследствие чего перед переработкой нефть необходимо подготовить...

Выбор и обоснование варианта и технологической схемы переработки нефти

3. Выбор и обоснование варианта переработки нефти

Выбор направления переработки нефти и ассортимента получаемых нефтепродуктов определяется физико-химическими свойствами нефти...

Каталитический крекинг нефтяных фракций

3. СЫРЬЕ, ПАРАМЕТРЫ И ПРОДУКТЫ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

В процессе каталитического крекинга целевым продуктом является бензиновая фракция с высоким октановым числом. Кроме бензина в этом процессе получаются еще углеводородный газ, лёгкий газойль (фракция 195 - 350 °С), тяжелый газойль и кокс...

Определение концентрации радона в воздухе помещения жидко-сцинтилляционным методом

1.1 Изотопы и дочерние продукты радона

Радон -- самый тяжелый элемент восьмой группы периодической системы, единственный из благородных газов, не имеющий стабильных и долгоживущих изотопов. Электронная структура атома радона 4f145d106s26p6. Ближайшим аналогом радона является ксенон. Рис...

Основные этапы переработки нефти

1. Задачи и цели переработки нефти

нефть переработка перегонка Цель переработки нефти - производство нефтепродуктов, прежде всего, различных топлив и сырья для последующей химической переработки...

Основные этапы переработки нефти

1.1 Варианты переработки нефти

Различают 3 основных варианта переработки нефти 1. Топливный. По топливному варианту нефть перерабатывают в основном на моторные и котельные топлива...

Производство технического углерода

4. Продукты процессов сажеобразования

Если сажу получать сжиганием сырья при недостаточном доступе воздуха, то в продуктах сгорания, кроме сажи, будут содержаться окись и двуокись углерода, метан, высшие углеводороды, водород, кислород, азот и водяные пары...

Производство этиленгликоля методом гидратации окиси этилена

6. Продукты производства

...

Развитие химической технологии на основе синтез-газа

Продукты синтеза Фишера - Тропша

Синтез Фишера-Тропша может рассматриваться как реакция восстановительной олигомеризации монооксида углерода, при которой образуются углерод - углеродные связи...

Разработка дополнительных занятий в школе к теме "Химизм различных способов приготовления пищи"

2.1.1 Растительные продукты

Отличительной особенностью растительных продуктов является высокое содержание в них углеводов: свыше 70 % сухих веществ. Поэтому рассмотрим их более подробно. Абсолютное большинство растительных продуктов, используемых в питании человека...

Разработка дополнительных занятий в школе к теме "Химизм различных способов приготовления пищи"

2.1.2 Животные продукты

В животных продуктах наиболее ценным в пищевом и кулинарном отношении является белок. В принципе надо говорить не белок, а белки, так как существует множество фракций, отличающихся по составу и свойствам...

Расчет процесса электролиза цинка из сульфатного раствора

3. Способы переработки цинкового концентрата

Для извлечения цинка из концентратов применяют два способа: пирометаллургический (дистилляционный), показанный на рисунке 1 и гидрометаллургический (электролитический), показанный на рисунке 2...

Создание безотходной технологии в производстве кальцинированной соды

6. ОТХОДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СОДЫ И МЕТОДЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

В традиционной технологии кальцинированной соды на 1 тонну продукта приходятся следующие отходы: хлоридные стоки, содержащие около 115-125 г/л СаС12, 55-58 г/л NaCl и 20-25 г/л взвеси Са(ОН)2, СаСО3 и CaSO4 - около 9,1 м3; шлам от очистки рассола...

Установка гидроочистки дизельного топлива, включая реакторный блок, регенерацию катализатора и сепаратор высокого давления

1.3 Целевые и побочные продукты процесса

гидроочистка реакция дизельный топливо Целевым продуктом является гидроочищенное сырьё. При гидроочистке дизельного топлива, целевым продуктом является стабильное дизельное топливо...

him.bobrodobro.ru

Сборник статей о добыче и переработке нефти

leon_shruggedИз группы «Нефтянка» в уютненьком Фейсбуке:

Мы завершили публикацию сборника статей о добыче и переработке нефти. Для тех, кто что-то пропустил, публикуем полный список вышедших материалов.

Вступление1.1 Происхождение нефти - http://neftianka.ru/origin-of-oil/1.2 Абиогенная теория происхождения нефти - http://neftianka.ru/notbiogen-theory/1.3 Строение месторождений - http://neftianka.ru/oiltraps/1.4 Мировые запасы нефти - http://neftianka.ru/reservesofoil/1.5 Потребление нефти в мире - http://neftianka.ru/oil-comsumption/1.6 Ценообразование и торговля нефтью - http://neftianka.ru/oil-price/

Добыча2.1 Поиск и разведка нефтяных месторождений - http://neftianka.ru/search-for-oil/2.2 Строительство скважин - http://neftianka.ru/wellconstruction/2.3 Крепление и испытание скважин - http://neftianka.ru/well-testing/2.4 Каротаж и отбор керна - http://neftianka.ru/carottage/2.5 Типы скважин - http://neftianka.ru/wells-types/2.6 Фонтаны и насосы - http://neftianka.ru/gushers/2.7 Промысловый сбор и подготовка нефти - http://neftianka.ru/background/2.8 Интенсификация добычи нефти - http://neftianka.ru/stimulus/2.9 Трудноизвлекаемые запасы - http://neftianka.ru/trouble/2.10 Добыча нефти и газа в море - http://neftianka.ru/offshore/

Переработка3.1 Химический состав нефти и газа - http://neftianka.ru/chemistry/3.2 Первичная переработка нефти - http://neftianka.ru/oil-refining/3.3 Повышение выхода светлых нефтепродуктов - http://neftianka.ru/cracking/3.4 Производство бензина - http://neftianka.ru/benzin/3.5 Получение компонентов бензина - http://neftianka.ru/components-of-gasoline/3.6 Производство дизельного топлива - http://neftianka.ru/gasoil/3.7 Переработка тяжёлых остатков - http://neftianka.ru/total-destruction/3.8 Производство масел и смазок - http://neftianka.ru/lubricants/3.9 Нефтехимия - http://neftianka.ru/oilchemystry/

Нетрадиционное моторное топливо4.1 Газомоторное топливо - http://neftianka.ru/lpg-cng-lng/4.2 Альтернативное топливо - http://neftianka.ru/biofuel/

Статистика5.1 Занимательная статистика - http://neftianka.ru/oilstat/

Статьи написаны простым и понятным языком, что большой плюс для тех, кто хочет освоить нефтегазовую тематику. Я вот как-то пробовал читать академические учебники по нефтегазовому делу — кромешный мрак, адЪ и безысходность. Впрочем, литература для специалистов и должна быть такой. А неспециалистам лучше начинать с чего-нибудь более научно-популярного :-)

leon-shrugged.livejournal.com