Методичка: Общая характеристика нефти и нефтепродуктов. Химия нефти методичка


Методические указания

Воронежский государственный технический университет

Кафедра технологии и обеспечения ГО ЧС

к контрольным заданиям

по курсу «Химия нефти и газа» для студентов

специальности 130501 «Проектирование, сооружение и

эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

заочной формы обучения

Воронеж 2011

Составители: канд. хим. наук В.П. Горшунова

,

УДК 665. 612 / 613 (075.8)

Методические указания к контрольным заданиям по курсу «Химия нефти и газа» для студентов специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» заочной формы обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. В.П. Горшунова, В.А. Небольсин Воронеж, 2011. 40с.

В методических указаниях даны контрольные задания с целью проверки усвоения студентами материала по курсу «Химия нефти и газа». Для оказания помощи при выполнении контрольных заданий в методической разработке представлена краткая теоретическая часть.

Методические указания предназначены для студентов 3 курса заочной формы обучения.

Рецензент канд. техн. наук, доц. Б.А. Спиридонов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.А.. Небольсин

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

 ГОУВПО « Воронежский государственный

технический университет», 2011

ВВЕДЕНИЕ

Материал методических указаний по курсу “Химия нефти и газа” изложен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования направления 130500 “Нефтегазовое дело” специальности 130501 “Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ” и рабочей программой данной дисциплины. Рассмотрены основные темы курса, а именно:”Физические и химические свойства нефти”, “Промышленная переработка нефти”, “Физико - химические методы исследования нефтепродуктов”, “Эксплуатационные свойства нефтепродуктов”,”Нефтехимия “, “Нефтегазовый комплекс и экология “.

Методические указания дают возможность студентам самостоятельно работать над этими темами, выполнить контрольные работы, вопросы к которым составлены в соответствии с изложенными требованиями.

1. Общие свойства нефтей

1.1. Основные концепции происхождения нефти

Существуют две теории происхождения нефти: биогенная и абиогенная. Сторонники первой, органики, считают, что это полезное ископаемое образовалось в осадочном чехле земной коры в результате глубокого преобразования животных и растительных организмов, живших миллионы лет назад.

Другие, неорганики, доказывают, что причиной образования нефти являются неорганические реакции, происходившие в мантии земли.

1.2.Физические свойства

Нефть - маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она сильно варьируется по цвету (от светло - коричневой, почти бесцветной, до темно - бурой, почти черной) и по плотности (от легкой 0,65 - 0,70 г/см3до тяжелой 0,98-1,05 г/см3).

Она немного легче воды и практически в ней не растворяется. Так как нефть - смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.

Начало кипения нефти обычно свыше 25 С, температура застывания колеблется от - 60С до +30С и зависит от содержания парафина: чем его больше, тем температура застывания выше. Теплоемкость ее составляет 1,7 - 2,1 кДж/кг, теплота сгорания 43,7 - 46.2 МДЖ/кг, диэлектрическая проницаемость 2 - 22,5, электрическая проводимость 2 . 1010 - 0,3 10-18ом-1см-1. Вязкость изменяется в широких пределах и зависит от химического и фракционного составов и смолистости (содержания асфальтосмолистых веществ). Температура вспышки нефти колеблется от -35С до 120С в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров. Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.

1.3. Химические элементы и соединения в нефтях

Нефти состоят главным образом из углерода (79,5 - 87.5%) и водорода (11,5 - 14,5 %) от массы . Кроме них обычно присутствуют еще три элемента : сера, кислород и азот. Их общее количество обычно составляет 0,5 - 8%. В незначительных количествах в нефтях встречаются элементы: ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий и др. Их общее содержание не превышает 0.02 - 0,03% от массы нефти. Указанные элементы образуют органические и неорганические соединения. Кислород и азот находятся в нефтях только в связанном состоянии . Сера может встречаться в свободном состоянии или входить в состав различных соединений.

studfiles.net

УдГУ: Методичка "Химия нефти и газа" В.Т. Трефилова, 2013г.

Общая характеристика нефти. Состав нефти. Происхождение нефти. Переработка нефти и газа

  1. Напишите формулы строения углеводородов, которые могут находиться в нефти и содержат 5 атомов углерода в молекуле.
  2. Все сорта авиационных бензинов начинают перегоняться при температуре около 400С и кончают перегоняться при температуре практически не выше 1800С. Назовите содержащиеся в них углеводороды–гомологи метана: а) с наименьшей; б) с наибольшей относительной молекулярной массой.
  3. Почему выделить отдельные углеводороды из более высококипящих фракций нефти часто труднее, чем получить их из низкокипящих фракций? Какие химические методы используют для вторичной переработки нефти?
  4. Необходимо приготовить раствор брома в бензине с не изменяющимся при хранении содержанием брома. Следует ли для этого взять бензин прямой гонки или крекинг-бензин?
  5. Можно ли представить химическими уравнениями процессы, происходящие: а) при перегонке нефти; б) при крекинге нефти. Дайте обоснованный ответ.
  6. Какой из газов крекинга нефти служит для получения изопропилового спирта?
  7. Чем отличается состав газов термического и каталитического крекингов? Для каких целей эти газы используются?
  8. Что такое ароматизация нефти? Составьте уравнения реакций, поясняющие этот процесс.
  9. Что такое октановое число? Влияет ли строение углеводородов на величину этого числа? Можно ли повысить октановое число бензина, получаемого перегонкой нефти?
  10. Охарактеризуйте бензин, полученный при термическом и каталитическом крекинге.
  11. Укажите названия важнейших нефтепродуктов и перечислите области их применения.
  12. Чем отличается крекинг от пиролиза? Что такое каталитический риформинг?
  13. Приведите геологические и геохимические аргументы в пользу органической теории происхождения нефти.
  14. При крекинге нефти образуется этилен, который можно использовать для получения уксусной кислоты. Приведите уравнения соответствующих реакций.
  15. Вычислите объем кислорода (н.у.), который необходим для сжигания 60 кг бензина, содержащего 80% гептановых изомеров и 20% октановых изомеров.
  16. Напишите уравнения реакций, которые могут происходить с углеводородом додеканом С12Н26 при крекинге нефти.
  17. Что представляет собой нефтяной кокс? Из чего он образуется? Для чего используется? Дайте исчерпывающий ответ.
  18. Основными процессами, протекающими при ароматизации нефти (каталитический риформинг), является дегидрирование нафтенов и циклизация алканов с одновременным дегидрированием. Составьте схемы образования этими способами: а) бензола; б) толуола.
  19. Рассчитайте удельную теплоту сгорания синтез - газа, состоящего из 0,5 мольных долей СО и 0,5 мольный долей Н2, при стандартных состояниях и 2980К.
  20. Рассчитайте стандартный тепловой эффект, константу равновесия реакции получения метанола из Н2 и СО при 2980К. Определите температуру, при которой наступит равновесие этой реакции при стандартных состояниях.
  21. Как влияет температура на вязкость нефти и нефтепродукта? От чего зависят вязкостно-температурные свойства нефти и нефтепродукта?
  22. Как влияет температура и состав нефти на величину ее плотности?
  23. Охарактеризуйте оптические свойства нефти.
  24. Что такое структурная вязкость?
  25. Какие методы определения молекулярной массы вы знаете? Охарактеризуйте их.
  26. Какие методы определения плотности вы знаете? Охарактеризуйте их.
  27. Какие методы определения вязкости вы знаете? Охарактеризуйте их.
  28. Вычислите кинематическую вязкость нефти, истекающей через вискозиметр за 1 мин 20 с. Постоянная вискозиметра 0,3085 мм2/с2. В каких единицах в системе СИ и СГС измеряется кинематическая вязкость?
  29. Какую информацию можно получить из величины показателя преломления нефти (нефтепродукта). Как его можно определить?
  30. Вода – обычный спутник сырых нефтей. В каком виде вода может содержаться в нефти?
  31. Начертите график температурных кривых вязкостей различных нефтей и объясните ход кривых.
  32. Что называется условной вязкостью? В каких единицах измеряется условная вязкость? Для каких нефтепродуктов определяют условную вязкость?
  33. Текучесть нефти равна 0,00176 г/мм×с. Определить кинематическую вязкость нефти при t = 200С, если плотность его при той же температуре равна 0,8094 г/мл.
  34. Вычислите среднюю молекулярную массу легких фракций нефти, растворенных в бензоле концентрацией 20%, если понижение температуры замерзания раствора равна 20, а криоскопическая константа для бензола Ккр = 5,12.
  35. Сопоставьте по величине вязкости одинаковые по числу атомов углерода углеводороды парафинового, нафтенового и ароматического рядов. Каково влияние строения молекул на величину вязкости?
  36. Масса откалиброванного на 10 мл пикнометра при t = 20оС с нефтью равна 8,0543 г. Определите плотность нефти при t = 20оС, если масса пикнометра равна 0,041 г.
  37. В 250 г органического растворителя содержатся g г растворенной нефти с молекулярной массой М. Криоскопическая постоянная растворителя равна К. Какое выражение для Δ t крист. правильно: а) Кg /М; б) 4Кg /М ; в) Кg /4М?
  38. Как определяют плотность высоковязких нефтей и нефтепродуктов?
  39. С помощью ареометра определили плотность нефти при температуре анализа, равной 300С. Определите плотность нефти при стандартной температуре 200С.
  40. Какую температуру называют температурой вспышки и какую температурой воспламенения? Что характеризуют эти величины?

Алканы41.Напишите структурные формулы изомерных предельных углеводородов состава С7Н16, главная цепь которых состоит из пяти углеродных атомов, и назовите их по систематической номенклатуре. Укажите число первичных, вторичных, третичных и четвертичных атомов углерода в каждом изомере.42. Приведите уравнение реакции крекинга гексадекана.43. Напишите структурные формулы всех предельных углеводородов с пятью атомами углерода в главной цепи, плотность паров которых по водороду равна 50. Назовите их по систематической номенклатуре.44. При гидролизе карбида алюминия образовался метан объемом 2,24 л (н.у.). Вычислите массу образовавшегося гидроксида алюминия.45. Вычислите элементный состав ( % по массе) предельных углеводородов, плотность паров которых по водороду равна 36.46. Напишите все изомеры соединений состава С8Н18, С4Н7Вr.47. При дегидрировании бутана объемом 10 л выделилось 20 л водорода. Установите молекулярную формулу образовавшегося продукта. Объемы газов измерены при одинаковых условиях.48. Напишите структурные формулы всех возможных изомерных радикалов: С2Н5 - , С3Н7 - , С4Н9 - и назовите их.49. Напишите последовательность реакций, с помощью которых из метана можно получить 2,2,3,3 – тетраметилбутан.50. Углеводород неразветвленного строения А изомеризуется в вещество В, которое при дегидрировании образует соединение С, применяемое в синтезе каучука. Приведите формулы веществ А, В и С. Напишите уравнения реакций.51. При крекинге углеводорода А образуются два других углеводорода с одинаковым числом углеродных атомов. Углеводород с меньшей относительной молекулярной массой В при дегидрировании образует вещество С, использующееся в синтезе каучука. Приведите формулы веществ А, В, С. Напишите уравнение реакций.52. Какой объем водорода (н.у.) выделится при каталитическом дегидрировании метилциклогексана массой 49 г в толуол, если реакция протекает с выходом 75% от теоретического?53. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, если известно, что при полном сгорании 8,6 г его образовалось 13,44 л (н.у.) оксида углерода (IV).54. В веществе А содержится 83,33% углерода по массе и водород. Установите возможные структурные формулы А.55. Напишите уравнения реакций, при помощи которых из метана и неорганических реагентов можно получить бутан.56. Напишите структурные формулы соединений по их названиям: 2-метилпента, 2,5,6-триметилоктан, 3,3-диэтилгексан, 2-метил-4-изопропилнонан. Изобразите структурные формулы изомеров алкана С6Н14 и назовите их.57. При сгорании алкана массой 3,6 г образуется оксид углерода (IV) объемом 5,6 л (н.у.). Какой объем кислорода, приведенный к нормальным условиям, потребуется для реакции.58. Напишите уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений:Al4C3 → Ch5 → Ch4Br → C2H6 → CO2 → CO → Ch5.Укажите условия протекания реакций.59. Какие из перечисленных ниже соединений являются изомерами: а) 2-метилгексан; б) 3-метилгептан; в) 3-этилгексан; г) 2,2-диметилгептан; д) 2,4-диметилгексан; е)2-метилоктан? Дать определение изомеров.60. Органическое вещество содержит углерод (массовая доля 84,21%) и водород (15,79%). Плотность паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу этого вещества.Циклоалканы61. Углеводород циклического строения, не имеющий ответвлений в циклической цепи, имеет плотность паров по воздуху 1,931. Массовая доля углерода в этом веществе составляет 85,7%. Определите формулу углеводорода и напишите его структурную формулу.62. При сгорании циклоалкана массой 7 г образуется оксид углерода массой 22 г. Какой объем кислорода, измеренный при нормальных условиях, расходуется при этом?63. Для сжигания некоторого объема циклопарафина требуется шестикратный объем кислорода. Рассчитайте максимальную массу гидроксида бария, которая может вступить в реакцию с продуктом горения 1л (н.у.) этого парафина.64. Определите формулу циклоалкана, на сгорание которого затрачивается объем кислорода в 9 раз больший, чем объем паров циклоалкана. Назовите этот циклоалкан, если известно, что его углеводородный скелет имеет неразветвленное строение.65. Составьте уравнения реакций: а) гидрирования циклобутана; б) гидрогалогенирования циклопропана; в) галогенирования циклопропана; г) полного окисления циклопентана.66. При сгорании 1 л паров циклопарафина получается 6 л углекислого газа. Какой объем кислорода при этом расходуется? (Все объемы измеряются при одинаковых условиях).67. Напишите формулу циклопарафина, при сгорании паров которого получается в 5 раз больший объем оксида углерода (IV), чем объем исходного парафина, измеренный при тех же условиях.68. Напишите формулу циклопарафина, на сгорание паров которого расходуется в 6 раз больший объем кислорода.69. Сколько различных циклопарафинов соответствуют молекулярной формуле С5Н10? Изобразите их структурные формулы и напишите названия.70. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить: а) циклобутан из бутана; б) бутан из циклобутана; в) оксид углерода (IV) из циклопропана; г) бензол из гексана.71.Предельные углеводороды циклопарафины ароматическиеуглеводородыдигалогенопроизводныеуглеводородыСогласно приведенной схеме, составьте уравнения химических реакций.72. Напишите структурные формулы соединений:а) 1,1-диметилциклобутан; б) 1,1,2,2-тетраметилциклобутан;в) 1-бром-2-метилциклогексан; г) 1,3-диметилциклогексен;д) изопропилциклогексан; е) 1,3-дихлорциклопентан.73. Углеводород А, плотность которого при нормальных условиях равна 2,5 г/л, не обесцвечивает водный раствор перманганата калия, а при взаимодействии с водородом в присутствии платины дает смесь двух веществ. Определите структуру А.74. Напишите структурные формулы соединений:а) циклогептан; б) этилциклогексан;в) 1,3-диметилциклопентан; г) 1,2-дихлорциклопентан;д) 1,2-диметилциклопропан; е) 1,1,2-триметилциклопентан.75. Осуществите превращения по схемеC6h24 → C6h22Cl2 → C6h22 → C6H676. Какой объем воздуха расходуется для полного сжигания смеси циклобутана и бутена объемом 10 л? Объемы газов измерены при одинаковых условиях.77. Циклогексен массой 12,3 г подвергли гидрированию. Продукт гидрирования сожгли, получив оксид углерода (IV) объемом 13,44 л (н.у.) Определите выход продукта гидрирования, если выход продуктов горения – количественный.78. Гексахлоран (гексахлорциклогексан) является продуктом реакции присоединения максимального количества хлора к молекуле бензола. Он применяется как ядохимикат для борьбы с вредными насекомыми и с болезнями растений, для уничтожения сорняков. Сколько г хлора потребуется для превращения 39 г бензола в гексахлоран?79. Два углеводорода А и Б, имеющие циклическое строение, являются соседними членами гомологического ряда. Массовая доля углерода в обоих веществах А и Б составляет 85,71%. Относительная плотность смеси А и Б по водороду составляет 29,4. Определите формулы углеводородов А и Б. К какому гомологическому ряду они относятся? Изобразите структурные формулы изомеров веществ А и Б. Рассчитайте массовые доли газов в их смеси.80. Закончите уравнения следующих реакций:а) Br-Ch3-Ch3-Ch3-Br + Zn → … б) + Br2 → …Ch4  в) + 3h3 → … г) C7h24 + Br2 → …

Алкены81. Промышленным способом получения дивинила из нефтяного сырья является дегидрирование бутилена. Составьте уравнение этой реакции.82. В нефтехимической промышленности получают спирты взаимодействием воды с непредельными углеводородами. Укажите, какой углеводород может дать этанол и какой – бутанол-2.83. Сколько изомерных алкенов могут соответствовать эмпирической формуле С5Н10? Напишите структурные формулы этих изомеров и назовите их.84. Какую массу бромной воды с массовой долей брома 1,6% может обесцветить пропилен объемом 1,12 л (н.у.)?85. Смесь метана и этилена объемом 400 мл (н.у.) обесцветила бромную воду с массовой долей брома 3,2% массой 40 г. Определите объемную долю этилена в смеси.86. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом углеродном атоме. Образец этого алкена массой 0,7 г присоединил бром массой 1,6 г. Определите формулу алкена и назовите его.87. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, может присоединить смесь газов массой 15,4 г, которая содержит этилен (массовая доля 54,5%), пропилен (27,3%) и бутилен (18,2%)?88. Приведите не менее трех химических реакций, в результате которых может быть получен этилен. Укажите необходимые условия протекания реакций.89 Рассчитайте выход продукта реакции ( в % от теоретического), если при взаимодействии 5,6 л этилена (н.у.) с бромом получено 42,3 г 1,2-дибромэтана.90. Какой объем этилена можно окислить кислородом объемом 10 л для получения ацетальдегида? Объемы газов измерены при одинаковых условиях.91. Этиленовый углеводород массой 7 г присоединяет 2,24 л (н.у.) бромоводорода. Определите молярную массу и строение этого углеводорода, если известно, что он является цис-изомером.92. Четыре ненасыщенных углеводорода имеют одинаковый состав (по массе): 85,7% углерода и 14,3% водорода. Установите формулы этих углеводородов, если плотности их паров по воздуху равны 0,97; 1,45; 1,93; 2,41 соответственно.93. Напишите формулы строения 2-метилбутена-2, 3-этилгептена-3, транс-дихлорэтена, цис-бутена-2.94. Напишите формулы строения изомерных углеводородов, представляющих собой газы с относительной плотностью по водороду, равной? Какие из них обесцвечивают раствор перманганата калия? Составьте уравнения реакций этих углеводородов с бромной водой. Назовите все вещества.95. Углеводород относится к гомологическому ряду этилена. Напишите его формулу строения, зная, что 0,21 г его присоединяет 0,80 г брома.96. При пропускании смеси этилена с метаном через склянку с бромом масса склянки увеличилась на 8 г. Вычислите объем прореагировавшего газа.97. Чтобы очистить от примеси гексана гомолог этилена состава С6Н12, у которого двойная связь делит молекулу на 2 симметричные части, его обработали бромом, затем перегонкой освободили продукт реакции от гексана и, наконец, этот продукт нагрели с цинком. Объясните сущность этого способа очистки соответствующими уравнениями реакций.98. Какой объем этилена должен вступить в реакцию с водородом, чтобы образовалось 3 г этана?99. Напишите формулу строения вещества, образующегося в результате присоединения брома : а) к пропилену; б) изобутилену.100. Поясните правило Марковникова на примере реакции присоединения хлорида иода JCl к 2-метилпропену.Алкадиены101. При гидрировании бутадиена-1,3 массой 8,1 г получили смесь бутана и бутена-1. При пропускании этой смеси через раствор брома образовался 1,2-бромбутан массой 10,8 г. Определите массовые доли углеводородов в полученной смеси.102. Напишите структурные формулы соединений по их названиям: 2,3-диметилбутадиен-1,3; 2-метилбутадиен-1,3; пентадиен-2,3; 2-хлорбутадиен-1,3.103. Назовите по систематической номенклатуре следующие диеновые углеводороды:а) Н2С = СН – СН2 – СН – СН = СН – СН3                                   │                                   СН3

б) Н3С – СН = СН – С = С – СН3                                │     │                           Н3С      СН3

               СН3                 СН3               │                     │в) Н3С – С – СН = СН – С – СН = СН2               │                     │               СН3                 СН3г) СН3 – СН = С = СН – СН2 – СН3

д) СН3 – СН = СН – СН = СН – СН – СН = СН2                                                  │                                                  СН3

104. Сколько брома может присоединиться к 30 г бутадиена-1,3?105. Чем объясняется высокая химическая активность диеновых углеводородов? В какие реакции они вступают? Приведите примеры.106. Напишите все изомеры для углеводорода С5Н8.107. Назовите по систематической номенклатуре IUPAC следующие углеводороды:а) СН2= СН – СН = СН2             в) СН3 – СН = СН – СН = СН – СН3

б) СН2 = С – С = СН2                 г) СН2 = СН – С ≡ С – СН = СН2               │     │                СН3 СН3                       д) СН3 – СН2 – С – СН2 – С – СН3                                                                             ║               ║                                                                            СН2            СН2

108. Составьте структурные формулы углеводородов:а) 2,5-диметилгексадиен-1,5; в) 2,7-диметилоктадиен-3,5;б) гексадиен-2,4; г) 2-этилпентадиен-1,3.109. Предложите схему получения изопрена из пентановой фракции нефти.110. Напишите уравнения реакций получения хлоропрена из метана и необходимых неорганических веществ.111. Напишите уравнения реакций между следующими веществами:а) 2-метилбутадиеном-1,3 и бромоводородом;б) пентадиеном-1,4 и хлором.112. Напишите уравнения взаимодействия брома со следующими углеводородами:а) пентадиеном-1,4; б) пентадиеном-1,3.113. Исходным сырьем для получения хлоропренового каучука является ацетилен: ацетилен → винилацетилен → хлоропрен → полимер хлоропрена.Напишите уравнения реакций получения хлоропренового каучука. Чем отличается каучук от резины?114. Вулканизация каучука связана с взаимодействием серы с молекулами каучука. Приведите схему реакции серы с натуральным и бутадиеновым каучуками.115. Осуществите следующие превращения:а) СН2 = СН – СН = СН2 → ClCh3 – CHBr – CHBr – Ch4;б) СН2 = СН – СН = СН2 → BrCh3 – СН2 – СНCl – СН2Br.116. Получите 1,5-гексадиен по реакции Вюрца, по реакции Гриньяра-Вюрца.117. Предложите пути синтеза бутадиена-1,3, используя в качестве исходного вещества ацетилен:   118. Напишите уравнения реакций дегидратации следующих соединений (катализатор – оксид алюминия):                                                                          СН3 СН3                                                                            │   │а) СН3 – СН – СН2 – СН – СН3 б) СН3 – СН2 – С – С – СН3                 │                │                                      │   │                 ОН              ОН                                 ОН ОН

в) СН3 – СН = СН – СН – СН3                                 │                                 ОН119. Бутадиен-1,3 по-разному реагирует с водородом. Напишите уравнения реакций гидрирования бутадиена-1,3:а) натрием (в спирте) ;б) водородом в присутствии катализатора (никель, платина)120. Напишите структурные формулы всех диеновых углеводородов, при гидрировании которых получается 2-метилпентан. Назовите их по номенклатуре IUPAC.Алкины121. Какие виды изомерии характерны для углеводородов гомологического ряда ацетилена? Привести примеры.122. Напишите структурные формулы изомерных ацетиленовых углеводородов состава С7Н12, главная цепь которых состоит из пяти углеродных атомов, и назовите их.123. Ацетилен массой 15,6 г присоединил хлороводород массой 43,8 г. Установите структуру продукта реакции.124. Рассчитайте элементный состав (в % по массе) изомерных ацетиленовых углеводородов, плотность паров которых по кислороду равна 1,69. Напишите структурные формулы возможных изомеров.125. Какая масса карбида кальция вступила в реакцию с водой, если при этом выделилось 5,6 л ацетилена (н.у.)?126. Составьте уравнение полного сгорания ацетиленового углеводорода, являющегося вторым членом гомологического ряда ацети-леновых углеводородов, и рассчитайте, сколько литров воздуха потребуется для сгорания 5,6 л этого углеводорода.127. Приведите формулу простейшего алкина с разветвленным углеродным скелетом, приведите три реакции, описывающие свойства этого соединения.128. Исходя из ацетилена и неорганических реактивов, получите метан.129. Получите уравнения реакций: а) ацетилен из этилена; б) бутин-2 из бутена-2. Напишите уравнения реакций.130. В трех запаянных ампулах находятся три разных газа: метан, углекислый газ, ацетилен. Опишите, как, основываясь на различии в химических и физических свойствах, можно надежно определить, где какой газ находится. Приведите необходимые уравнения реакций.131. Сколько алкинов могут быть изомерны изопрену? Напишите структурные формулы этих алкинов и назовите их.132. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:1-хлорбутан → бутен-1 → 1,2-дибромбутан → бутин-1.Укажите условия протекания реакций.133. При гидрировании ацетилена объемом 672 мл (н.у.) получили смесь этана и этилена, которая обесцвечивает раствор брома в тетрахлориде углерода массой 40 г, массовая доля брома в котором составляет 4%. Определите массовые доли углеводородов в полученной смеси.134. При пропускании ацетилена в спиртовой раствор йода получено соединение, содержащее 90,7% йода и 0,7% водорода по массе. Найдите формулу этого вещества.135. Указатель уровня в цистернах с жидким кислородом обычно заполняется тетрабромэтаном, который получают из ацетилена. Напишите схему реакции образования этого соединения.136. Ацетилен, хранящийся в баллоне в виде раствора в ацетоне, очищают, пропуская его через воду и затем через концентрированную серную кислоту. Каково здесь назначение воды и серной кислоты?137. Напишите формулы строения изомерных углеводородов состава С4Н6 и С5Н8.138. Сколько воздуха по объему потребуется для сжигания 1м3 1-бутина?139. Сколько ацетилена по объему (н.у.) потребуется, чтобы получить 44,25 кг хлоропрена?140. Сколько ацетилена и водорода по объему (н.у.) можно получить из 1042 м3 природного газа, который содержит 0,96 объемных долей, или 96% (по объему), метана?Арены141. Составьте структурные формулы изомеров, отвечающих формуле С8Н10 и содержащих ароматическое кольцо.142. Сколько изомерных гомологов бензола может отвечать формуле С9Н12? Напишите структурные формулы изомеров и назовите их.

143. Напишите уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:   циклогексан-бензол-толуол-бензойная кислотаУкажите условия протекания реакций.144. Какой объем воздуха, измеренный при нормальных условиях, потребуется для полного сгорания 1,4-диметилбензола массой 5,3 г ? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%.145. При сжигании гомолога бензола массой 0,92 г в кислороде получили оксид углерода (IV), который пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. При этом образовался осадок массой 7 г. Определите формулу углеводорода и назовите его.146. Ароматический углеводород, являющийся гомологом бензола, массой 5,3 г, сожгли, получив оксид углерода (IV) объемом 8,96 л (н.у.). Определите формулу углеводорода. Сколько изомеров может иметь этот углеводород среди гомологов бензола? Напишите структурные формулы этих изомеров.147. Из ацетилена объемом 3,36 л (н.у.) получили бензол объемом 2,5 мл. Определите выход продукта, если плотность бензола равна 0,88 г/мл.148. При бромировании бензола в присутствии бромида железа (III) получили бромоводород, который пропустили через избыток раствора нитрата серебра. При этом образовался осадок массой 7,52 г. Вычислите массу полученного продукта бромирования бензола и назовите этот продукт.149. Бензол, полученный дегидрированием циклогексана объемом 151 мл и плотностью 0,779 г/мл, подвергли хлорированию при освещении. Образовалось хлорпроизводное массой 300 г. Определите выход продукта реакции.150. Приведите уравнения реакции, необходимых для превращений:а) гексан → бензол → циклогексан;б) ацетилен → бензол → гексахлорциклогексан.151. Приведите не менее трех химических реакций, в результате которых может быть получен толуол. Укажите необходимые условия протекания реакций.152. В лаборатории из 25 л ацетилена было получено 16 г бензола. Сколько это составляет ( в % ) от той массы, которая должна была образоваться согласно уравнению реакции?153. Составьте формулы бромзамещенных толуола, в которых массовая доля брома составляет 46,72%.154. Сколько может существовать изомерных триметилбензолов и тетраметилбензолов? Составьте их формулы строения и укажите, какие из этих соединений можно назвать симметричными.155. Чем отличается по типу реакция брома с бензолом от реакции его с этиленом? Ответ подтвердите, приведя уравнения реакций.156. Действием брома на 78 г бензола было получено столько же граммов бромбензола. Сколько это составляет (в %) от той массы, которая должна образоваться, если весь взятый бензол вступил бы в реакцию?157. К смеси изомерных бутенов-2 и бензола добавили бромной воды до появления слабой окраски и после отмывки избытка брома раствором щелочи смесь высушили и перегнали. Какое вещество было получено в приемнике?158. При сжигании 1,3 г вещества образуется 4,4 г углекислого газа и 0,9 г воды. Плотность паров этого соединения по водороду равна 39. Выведите молекулярную формулу этого вещества.159. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:а) СН4 → С2Н2 → С6Н6 → С6Н5Сl  б) СаСО3 → СаС2 → С2Н2 → С2Н4 → С2Н5Сl → бутен                                                                     → циклобутанв) СН4 → С2Н6 → С3Н8 → С6Н14   →  циклогескан                                                       → С6Н6 → С6Н5NO2160. Согласно схеме генетической связи ароматических углеводородов с другими классами органических соединений, приведите соответствующие уравнения реакций:предельные галогенопроизводныеуглеводороды бензолаацетилен бензол нитробензолциклопарафиныГетероатомные соединения нефти161. При взаимодействии 115 г бензольного раствора пиррола с металлическим калием выделилось 1,12 л газа (н.у.). Вычислите массовые доли веществ в исходном растворе.162. Напишите структурные формулы: а) 2-пропилгексагидропиридина; б) 2-метил-4,5-дигидроксиметил-3-гидроксипиридина.163. Напишите структурные формулы трех ароматических соединений, имеющих молекулярную формулу С6Н5NO2.164. Напишите формулы всех изомерных соединений, имеющих в своем составе только пуриновую систему гетероциклов и бутильный радикал.165. Выпишите из перечисленных формул фенолы: С6Н6О2, С6Н6О3, С6Н12О3, С7Н8О, С8Н10О, С7Н14О, С6Н14О. Напишите формулы строения для фенолов, имеющихся в этом ряду.166. Какой из гетероциклов содержит наибольшую массовую долю азота: пиридин, пурин или пиримидин.167. При сжигании смеси двух изомерных органических соединений образовался азот объемом 5,376 л (н.у.). Массовая доля азота в исходныхвеществах равна 31,1%. Рассчитайте массу исходной смеси веществ, напишите их структурные формулы и дайте им названия.168. При каталитическом гидрировании 6,3 г пиридина поглотилось 1,7 л водорода ( н.у.). С каким выходом прошло гидрирование?169. Составьте структурные формулы всех возможных изомеров: а) метилфурана; б) диметилтиофена; в) метилпиррола. Назовите их.170. Почему обработка бензола, полученного из каменного угля, 92%-ной серной кислотой при комнатной температуре позволяет очистить его от примеси тиофена?171. Напишите уравнения реакций пиррола и фурана с бромоводородом. Куда присоединяется протон?172. Изобразите электронные формулы следующих соединений:а) Ch4SH; б) C2H5SC2H5 ; в) h3S.173. Приведите структурные формулы меркаптанов, аналогичных следующим спиртам: метиловому, этиловому, пропиловому, изобутиловому. Назовите эти вещества по систематической номенклатуре.174. Отметьте сходство и различие в строении и свойствах пиридина и бензола.175. Напишите структурные формулы кислот: а) пропионовой; б) масляной; в) изомасляной; г) триметилуксусной; д) валериановой; е) пальмитиновой; ж) стеариновой. Назовите по номенклатуре IUPAC.176. Напишите формулу амина, имеющего в своем составе фенильный и бутильный радикал. Напишите формулу его изомера, который можно рассматривать как производное аммиака со всеми замещенными на радикалы атомами водорода.177. Напишите формулы всех изомерных соединений, имеющих в своем составе только пиррольное кольцо и три метильных радикала.178. Нафталин представляет собой конденсированную систему, состоящую из двух бензольных колец. Сколько может быть изомерных дихлорнафталинов? Напишите структурные формулы всех изомеров.179. Какие классы органических соединений могут быть представлены в нефти в качестве неуглеводородных соединений? Приведите примеры.180. Приведите схемы реакций, иллюстрирующих амфотерный характер пиррола.Природный и попутный газы. Применение газа181. Природный газ одного из месторождений содержит метан (объемная доля 92%), этан (3%), пропан (1,6%), бутан (0,4%), азот (2%), оксид углерода (IV), пары воды и другие негорючие газы (1%). Какой объем воздуха потребуется для сжигания газа объемом 5 м3 (н.у.)? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Объем воздуха рассчитайте при нормальных условиях.182. Природный газ объемом 240 л (н.у.) использовали для получения ацетилена. Объемная доля метана в газе составляет 85%. Определите объем образовавшегося ацетилена, приведенный к нормальным условиям, если его выход составил 60%.183. Из природного газа объемом 40 л (н.у.) получили хлорметан массой 30,3 г. Определите объемную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 40% от теоретически возможного.184. Какой объем природного газа, который содержит метан (объемная доля 96%), азот, благородные газы, оксиды углерода и незначительные количества других примесей, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена (VI) массой 14,4кг ?Водород получают конверсией природного газа с водяным паром. Выход водорода составляет 80%. Объем рассчитайте при нормальных условиях.185. Какой объем хлороформа плотностью 1,5 г/мл можно получить из природного газа объемом 60 л (нормальные условия), объемная доля метана в котором составляет 90%. Выход хлороформа равен 70% от теоретически возможного.186. Добыто 620 млрд. м3 природного газа. Вычислите массу этого количества газа, считая, что он в основном состоит из метана.187. Что называется попутным газом и что называется природным газом? В чем принципиальное отличие природного газа от попутного?188. На сжигание природного газа объемом 200 л, содержащего метан, этан и негорючие примеси, затратили кислород объемом 395 л. Объемы газов измерены при нормальных условиях. Определите объемные доли метана и этана в газе, если объемная доля негорючих примесей составляет 5%.189. В залежах каких типов может находиться газ в природе? Охарактеризуйте каждый тип.190. Составьте уравнения реакций, с помощью которых из попутного нефтяного газа можно получить непредельные углеводороды.191. Составьте уравнения реакций получения из природного газа водорода, сажи, этилена, ацетилена.192. Напишите эмпирические и структурные формулы углеводородов, которые входят в состав природного газа и попутного нефтяного.193. С помощью химических реакций приведите примеры применения попутного газа.194. Какие преимущества по сравнению с другими видами топлива имеет природный газ? Для каких целей используется природный газ в химической промышленности?195. Какой объем хлороформа (ρ = 1,5 г/мл) можно получить из 160 л природного газа (н.у.), содержащего 92% метана? Выход хлороформа составляет 76% от теоретического.196. Определить стандартное изменение энтальпии DН0 реакции горения метана, зная, что энтальпии образования СО2(г), Н2(г) и СН4(г) равны соответственно –393,5; -241,8 и -74,9 кДж/моль.197. Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 200С до 300С. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3 Дж/моль × К0.198. Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л природного газа, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (н.у.)?199. Определите молекулярный вес попутного газа, зная, что он состоит из 0,5 моля метана, 0,25 моля этана и 0,25 моля углекислого газа.200. Определите плотность попутного газа и плотность газа по отношению к воздуху, учитывая, что средний молекулярный вес воздуха приблизительно равен 29 кг, а молекулярный вес газа 26,5 кг. 

 

Автор страницы: yelya_admin

reshebnik.su

Методичка - Нефть и переработка нефти

Содержание .

1.Глава 1.Нефть и переработка нефти…………………………………………………….2-4

2Глава 2. Твердые горючие ископаемые…………………………………………………4-7

3.Глава 3.Целлюлоза……………………………………………………………………… 7-8.

4.Глава 3. Озокерит………………………………………………………………………… 8-9

5.Глава 4 Природные газы и их использование…………………………………………10

6.Список использованной литературы…………………………………………………… 11

Глава 1. НЕФТЬ И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ.

Сырая нефть представляет собой сложную смесь углеводородов и других соединений. В таком виде она мало используется. Сначала ее перерабатывают в другие продукты, которые имеют практическое применение. Переработка нефти включает: фракционную перегонку, крекинг, риформинг и очистку от серы.

Фракционная перегонка: Сырую нефть разделяют на множество составных частей, подвергая ее простой, фракционной и вакуумной перегонке. Состав получаемых фракций нефти зависят от состава сырой нефти. Из сырой нефти прежде всего удаляют растворенные в ней примеси газов. Затем подвергают первичной перегонке, в результате чего разделяют на газовую, легкую и среднюю фракции и мазут.

1)Газовая фракция — газы, получаемые при переработке нефти, представляют собой простейшие неразветвленные алканы: этан, пропан и бутаны. Эта фракция имеет промышленное название нефтезаводской газ.

2)Бензиновая фракция — эта фракция представляет собой смесь различных углеводородов, в том числе неразветвленных и разветвленных алканов.

3) Мазут — Эта фракция остается после удаления из нефти всех остальных фракций. Большая его часть используется в качестве жидкого топлива для нагревания котлов.

Крекинг: В этом процессе крупные молекулы высококипящих фракций сырой нефти расщепляется на меньшие молекулы, из которых состоят низкокипящие фракции. Крекинг необходим потому, что потребности в низкокипящих фракциях нефти особенно в бензине часто опережают возможности их получения путем фракционной перегонки сырой нефти.

Существует несколько видов крекинга: термический, каталитический, риформинг.

1)Термический крекинг:

Крупные молекулы углеводородов, содержащихся в тяжелых фракциях нефти, могут быть расщеплены на меньшие молекулы путем нагревания этих фракций до температур, превышающих их температуру кипения. Как и при каталитическом крекинге, в этом случае получают смесь насыщенных и ненасыщенных продуктов:

C16 h44 > C8 h28 + C8 h26 гексадекан октан октилен

Получившиеся жидкие вещества частично могут разлагаться далее, например:

C8 h28 – C4 h20 + C4 H8 октан бутан бутилен

C4 h20 – C2 H8 + C2 h5 бутан этан этилен

Выделившийся в процессе крекинга этилен широко используется в химической промышленности.

Расщепление молекул углеводородов протекает по радикальному механизму:

Ch4 – (Ch3 )6 – Ch3 :Ch3 – (Ch3 )6 – Ch4 > Ch4 – (Ch3 )6 – Ch3 + Ch3 –(Ch3 )6 – Ch4

Свободные радикалы химически очень активны и могут участвовать в

различных реакциях. В процессе крекинга один из радикалов отщепляет атом

водорода (а), а другой – присоединяет (б):

а) CН3 – (СН2 )6 – СН2 > СН3 – (СН2 )5 – СН=СН2 + Н

1-октен

б) Ch4 – ( Ch3 )6 – Ch3 + H > Ch4 – ( Ch3 )6 – Ch4

октан

При температурах 700-1000°С проводят термическое разложение нефтепродуктов, в результате которого получают главным образом легкие алкены – этилен, пропилен и ароматические углеводороды. При пиролизе возможно протекание следующих реакций:

Ch4 – Ch4 > Ch3 = Ch3 + h3

Ch4 – Ch3 – CH(Ch4 ) – Ch4 > Ch3 – CH(Ch4 ) – Ch4 + Ch5

2)Каталитический крекинг:

Этот метод приводит к образованию смесинасыщенных и ненасыщенных продуктов. Каталитический крекинг проводится при сравнительно невысоких температурах, а в качестве катализатора используется смесь кремнезема и глинозема. Таким путем получают высококачественный бензин и ненасыщенные углеводороды из тяжелых фракций нефти.

Недостатки процесса:

1) постоянное загрязнение катализатора

смолистыми отложениями.

2) образование алкенов, понижающих химическую стабильность продуктов.

Каталитический крекинг проходит по катионному цепному механизму на

поверхности катализатора. При отрыве на катализаторе от молекулы парафинового углеводорода гидрид иона образуется соответствующий карбкатион:

AlX3 + Cn h3n+2 → [HAlX3]– + Cn Н+2n+1

3)Реформинг:

Процессы риформинга приводят к изменению структуры молекул или к их объединению в более крупные молекулы. Риформинге используется в переработке сырой нефти для превращения низкокачественных бензиновых фракций в высококачественные фракции. Процессы риформинга могут быть подразделены на три типа: изомеризация, алкилирование, а также циклизация и ароматизация.

1)Изомеризация – в этом процессе молекулы одного изомера подвергаются с образованием другого изомера. Процесс изомеризации имеет важное значение для повышения качества бензиновой фракции, получаемой после первичной перегонки сырой нефти. Бутан можно изомеризовать, превращая его в 2-метил-пропан, с помощью катализатора из хлорида алюминия при температуре 100°С или выше:

2)Алкилирование – в этом процессе алканы и алкены, которые образовались в результате крекинга, воссоединяются с образованием высокосортных бензинов. Процесс проводится при низкой температуре с использованием сильнокислотного катализа, например серной кислоты:

3)Циклизация и ароматизация — риформинг этого типа представляет один из процессов крекинга. Его называют каталитическим риформингоим. В некоторых случаях в реакционную систему вводят водород, чтобы предотвратить полное разложение алкана до углерода и поддержать активность катализатора. В этом случае процесс называется гидроформингом:

Приблизительно 90% всей добываемой нефти используют в качестве топлива. Из продуктов перегонки нефти получают много тысяч органических соединений. Они в свою очередь используются для получения тысяч продуктов, которые удовлетворяют не только насущные потребности современного общества.

Глава 2. ТВЕРДЫЕ ГОРЮЧИЕ ИСКОПАЕМЫЕ.

Твердые горючие ископаемые: Органические происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растит, или животных организмов под воздействием физико-химических, биологических факторов. Каустобиолиты угольного ряда разделяются:

— ископаемые угли.

— сланцы.

— торф.

Активные угли — пористые углеродные тела, зерненные и порошкообразные, развивающие при контакте с газообразной или жидкой фазами значительную площадь поверхности для сорбционных явлений. По своим структурным характеристикам активные угли относятся к группе микрокристаллических разновидностей углерода — это графитовые кристаллиты, состоящие из плоскостей протяженностью 2-3 нм, которые в свою очередь образованы гексагональными кольцами.

Кроме графитовых кристаллитов активные угли содержат от одной до двух третей аморфного углерода; наряду с этим присутствуют гетероатомы.

Наличие химически связанного кислорода в структуре активных углей, образующего поверхностные химические соединения основного или кислого характера, значительно влияет на их адсорбционные свойства. Пористая структура активных углей характеризуется наличием развитой системы пор, которые классифицируют на:

1)Микропоры — наиболее мелкая разновидность пор, соизмеримая с размерами адсорбируемых молекул.

2)Мезопор ы — поры, для которых характерно послойное заполнение поверхности адсорбируемыми молекулами, завершающееся их объемным заполнением по механизму капиллярной конденсации.

3)Макропоры — в процессе адсорбции не заполняются, но выполняют роль транспортных каналов для доставки адсорбата к поверхности адсорбирующих пор.

Производство активных углей:

Для практической реализации любого способа изготовления активных углей пользуются такими общими технологическими приемами, как предварительная подготовка сырья (дробление, рассев, формование), карбонизация (пиролиз) и активация.

1)Предварительная подготовка сырья — приведение исходного угольного сырья в состояние, удобное для осуществления дальнейшей термической обработки.

2)Карбонизация (пиролиз) — термическая обработка материала без доступа воздуха для удаления летучих веществ. На стадии карбонизации формируется каркас будущего активного угля — первичная пористость, прочность и т.д.

3)Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией:

С + Н2О->СО + Н2

или при избытке водяного пара:

С + 2Н2О->-СО2 + 2Н2

В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

Запасы каменного угля в природе значительно превышают запасы нефти. Поэтому каменный уголь – важнейший вид сырья для химической отрасли промышленности. В настоящее время в промышленности используется несколько путей переработки каменного угля: сухая перегонка (коксование, полукоксование), гидрирование, неполное сгорание, получение карбида кальция.

Сухая перегонка угля используется для получения кокса в металлургии или бытового газа. При коксовании угля получают кокс, каменноугольную смолу, надсмольную воду и газы коксования.

Каменноугольная смола содержит самые разнообразные ароматические и другие органические соединения. Разгонкой при обычном давлении ее разделяют на несколько фракций. Из каменноугольной смолы получают ароматические углеводороды, фенолы и др.Газы коксования содержат преимущественно метан, этилен, водород и оксид углерода(II). Частично их сжигают, частично перерабатывают. Гидрирование угля осуществляют при 400–600 °С под давлением водорода до 250 атм в присутствии катализатора – оксидов железа. При этом получается жидкая смесь углеводородов, которые обычно подвергают гидрированию на никеле или других катализаторах. Гидрировать можно низкосортные бурые угли.

Использование коксового газа и угля

Карбид кальция СаС2 получают из угля (кокса, антрацита) и извести. В дальнейшем его превращают в ацетилен, который используется в химической отрасли промышленности всех стран во все возрастающих масштабах.

Сланец – полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти).

Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение или потерявшим его в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений. Горючие сланцы являются самым низкосортным твердым топливом. Обладая высокой теплотворной способностью горючей массы (Q* до 9000 ккал/кг), сланцы из-за высокой зольности (Лр до 70%) представляют малоценное рабочее топливо.

Применение: Используют как местное топливо, сырье для получения жидких топлив, для получения битумов, масел, фенолов, бензола, толуола, ксилолов, нафтолов, ихтиола и др.

Органическая масса горючих сланцев имеет наибольшую аналогию с нефтью, однако низкое содержание органики, а также трудности использования огромных количеств минерального остатка тормозят развитие переработки сланцев.

Торф- горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).

Торф подразделяется на виды по группировке растений и условиям образования, а также на типы:

1)Верхово́й торф — образован олиготрофной растительностью (сосна, пушица, сфагнум, вереск) при переувлажнении, вызванном преимущественно атмосферными осадками. Плохое удобрение, поскольку беден. Содержит зольные элементы 1—5 %, органических веществ — 99—95 %, pH=2.8—3.6. Химический состав: азотистых веществ — 0.9—1.2 %, P2 O5 — 0.03—0.2, K2 O — 0.05—0.1, CaO — 0.1—0.7, Fe2 O3 — 0.03—0.5 %. Окраска изменяется с повышением степени разложения от светло-желтой до темно-коричневой. Используется как топливо или теплоизоляция.

2) Низи́нный торф — образован эутрофной растительностью (ольха, осока, мох) при переувлажнении грунтовыми водами. Зольность 6-18 процентов. Преобладают серые оттенки, переходящие в землисто-серый цвет.

Торф и продукты переработки торфа в зависимости от способа добычи и назначения подразделяются на следующие квалификационные группировки:

-по способу добычи — торф фрезерный

-торф кусковой

-по видам использования — торф топливный

-торф для сельского хозяйства

-брикеты и полубрикеты топливные

Они действительно лучше восстанавливали радионуклиды. Более того, чтобы сделать реакцию «зеленой» при производстве в промышленном масштабе для проведения которой не нужен токсичный формальдегид. В результате получается целый набор обогащенных гуминовых производных с различными электрохимическими свойствами.

Электродный пековый и нефтяной кокс имеют по сравнению с каменноугольным очень низкую зольность, как правило, не выше 0,3% (до 0,8% у нефтяного кокса) Электродный пековый кокс получают коксованием в камерных динасовых печах высокоплавкого каменноугольного пека. Нефтяной кокс образуется также при крекинге и пиролизе продуктов перегонки нефти.

Глава 3. ЦЕЛЛЮЛОЗА.

Один из наиб. распространенных биополимеров, входящий в состав клеточных стенок растений и микроорганизмов

Химическая формула целлюлозы, выведенная на основании определения ее элементарного состава и молекулярного веса, имеет вид (С6Н10О5)n, причем n (степень полимеризации) зависит от условий приготовления препарата. Различают средний молекулярный вес целлюлозы, выделенной из растительных материалов в особенно мягких условиях, достигает 10—20 миллионов. Молекулярный вес технической целлюлозы равен 50 000—150 000.

Физические свойства и нахождение в природе:

Целлюлоза (C6h20O5)n представляет собой высокомолекулярный полисахарид, являющийся главной составной частью клеточных стенок растений. Целлюлоза придает растительной ткани механическую прочность, эластичность и выполняет строительную функцию.В природе целлюлоза никогда не встречается в чистом виде. Волокна хлопка содержат 92—95% целлюлозы, в различных видах древесины содержание целлюлозы колеблется в пределах 40—60%.

По внешнему виду целлюлоза — аморфное вещество. Однако при рентгенографическом исследовании она дает характерные рентгенограммы, указывающие на значительную упорядоченность ее структуры.

Химические свойства:

Целлюлоза почти не обладает восстановительными свойствами и не дает других реакций карбонильной группы, характерных для моносахаридов.

А) Реакции образования алкоголятов и эфиров целлюлозы. В отличие от низших спиртов целлюлоза при обработке концентрированными растворами едких щелочей образует прочное соединение — щелочную целлюлозу:

Б) Алкоголяты целлюлозы получаются также при действии на целлюлозу растворов щелочных металлов в жидком аммиаке:

2. Получения простых эфиров целлюлозы является действие на щелочную целлюлозу диалкилсульфатов в присутствии избытка щелочи:

или

3. Получение нитрата целлюлозы, часто неправильно получаемые этерификацией целлюлозы смесью азотной и серной кислот где серная кислота служит водоотнимающим средством:

4. Получение уксуснокислых эфиров (ацетаты целлюлозы), часто неправильно называемые ацетилцеллюлозой, в присутствии уксусной кислоты и небольших количеств серной кислоты как катализатора:

5. Ксантогенаты целлюлозы получаются при взаимодействии щелочной целлюлозы с сероуглеродом, При этом CS2 как бы внедряется в положение 2 в среднем в каждый второй глюкозный остаток щелочной целлюлозы:

Ксантогенат целлюлозы представляет собой натриевую соль кислого эфира целлюлозы и дитиоугольной кислоты. Ксантогенаты целлюлозы растворяются в воде или разбавленной щелочи, образуя так называемые вискозные растворы:

Как и другие органические вещества, содержащие в составе молекул нитрогруппу, все виды нитроцеллюлозы огнеопасны. Особенно опасна в этом отношении тринитроцеллюлоза — сильнейшее взрывчатое вещество. Ацетилцеллюлоза используется для получения лаков и красок, она служит так же сырьем для изготовления искусственного шелка.

Глава 4.ОЗОКЕРИТ

Озокерит (от др.-греч. ὄ ζω — пахну и κηρός — воск) (горный воск) — природный углеводород из группы нефти, по другим данным — из группы нефтяных битумов, иногда условно относимый к минералам. Является смесью высокомолекулярных твёрдых насыщенных углеводородов (обычно состоит из 85-87% углерода и 13-14% водорода), по виду напоминает пчелиный воск, имеет запах керосина.

Удельный вес — от 0.85 до 0.95, температура плавления — от 58 до 100°C. Озокерит растворяется в эфире, нефти, бензоле, скипидаре, хлороформе, сероуглероде и в некоторых других веществах. Озокерит, добываемый в Галиции, варьируется по цвету от светло-жёлтого до тёмно-коричневого, также часто встречается зелёный озокерит (такая окраска получается благодаря дихроизму) и плавится при температуре 62°С.

1)Китайский воск вырабатывается червецом. Содержит сложный эфир гексакозановой к-ты СН3 (СН2 )24 СООН и гексадеканового спирта СН3 (СН2 )15 ОН (95-97%), смолу (до 1%), углеводороды (до 1%) и спирты (до 1%).

2)Шеллачный воск содержится в природной. смоле — шеллаке (ок. 5%). В него входят 60-62% сложных эфиров, 33-35% спиртов, 2-6% углеводородов. Выделяют при охлаждении спиртового р-ра шеллака.

3)Воск бактерий покрывает пов-сть кислотоупорных бактерий, напр. туберкулезных и лепры, обеспечивая их устойчивость к внеш. воздействиям. Содержит сложные эфиры миколевой к-ты С88 Н17 2О4 иэйкозанола СН3 (СН2 )17 СНОНСН3, а также октадеканола СН3 (СН2 )15 СНОНСН3.

4)Воск сахарного тростника покрывает тонкой пленкой стебли растений. В него входят сложные эфиры (78-82%), насыщенные С14 —С34 и ненасыщенные С15—С37 углеводороды (3-5%), насыщенные жирные к-ты С12 —С36 (14%) и спирты С24 —С34 (6-7%). При отжиме тростника ок. 60% воска переходит в сок. При очистке последнего воск выпадает в осадок.

Озокерит является ценным сырьем для медицинских целей. Так, его использование лежит в основе одного из видов физиотерапии – озокеритотерапии. Он используется для изготовления свечей и изоляторов, так как имеет большую температуру плавления, чем парафин, а также для приготовления различных смазок и мазей для технических и медицинских нужд; в строительной промышленности.

Глава 5. ПРИРОДНЫЕ ГАЗЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ .

Природные газы, нефть и каменный уголь — основные источники углеводородов. По запасам природного газа первое место в мире принадлежит нашей стране, где известно более 200 месторождений.

В природном газе содержатся углеводороды с небольшой относительной молекулярной массой. Он имеет следующий примерный состав (по объему):

80...90% метана, 2...3% его ближайших гомологов — этана, пропана, бутана и небольшое содержание примесей — сероводорода, азота, благородных газов, оксида углерода (IV) и паров воды. Так, например, газ Ставропольского месторождения содержит 97,7% метана и 2,3% прочих газов, газ Саратовского месторождения—93,4% метана, 3,6% этана, пропана, бутана и 3% негорючих газов.

К природным газам относятся и так называемые попутные газы, которые обычно растворены в нефти и выделяются при ее добыче. В попутных газах содержится меньше метана, но больше этана, пропана, бутана и высших углеводородов. Кроме того, в них присутствуют в основном те же примеси, что и в других природных газах, не связанных с залежами нефти, а именно: сероводород, азот, благородные газы, пары воды, углекислый газ. Разработано много способов переработки природных газов.

Главная задача этой переработки — превращение предельных углеводородов в более активные — непредельные, которые затем переводят в синтетические полимеры (каучук, пластмассы). Кроме того, окислением углеводородов получают органические кислоты, спирты и другие продукты.

Границы взрываемости.

Газовоздушная смесь, имеющая в составе количество газа:

до 5 % — не горит;

от 5 до 15 % — взрывается;

больше 15 % — горит при подаче воздуха.

По сравнению с твердым и жидким топливом природный газ выигрывает по многим параметрам:

— относительная дешевизна, которая объясняется более легким способом добычи и транспорта;

— отсутствие золы и выноса твердых частичек в атмосферу;

— высокая теплота сгорания;

— не требуется подготовки топлива к сжиганию;

— облегчается труд обслуживающих работников и улучшение санитарно-гигиенических условий его работы;

— облегчаются условия автоматизации рабочих процессов.

Проникновение в помещение более 20 % газа может привести к удушью, а при наличии его в закрытом объеме от 5 до 15 % может вызвать взрыв газовоздушной смеси.

Список используемой литературы

1.Тюремнов. С. Н., Торфяные месторождения / Тюремнов. С. Н,- М., «Недра», 1976

2.. Судо М. М Нефть и горючие газы в современном мире / Судо М. М – М.: «Недра», 1984

3. Рудзитис Г. Е ., Фельдман Ф. Г. Органическая химия: учебник / Рудзитис Г. Е – М.: «Просвещение», 1991.

4Фримантл. М. Химия в действии. В 2-х ч. Ч.1.: Пер. с англ. / Фримантл М. — М.: Мир, 1991. — 528с.

5. Фримантл М. Химия в действии. В 2-х ч. Ч.2.: Пер. с англ. / Фримантл М. -М.: Мир, 1991. — 622с.

6.. Ивановский Л.Е Энциклопедия восков, пер. с нем., т. 1, Л., 1956; Торфяной воск и сопутствующие продукты, Минск, 1977; — 115-120с.

7. Белькевич П. И ., Голованов Н. Г., Воск и его технические аналоги, // Белькевич П. И., Голованов Н. Г., Минск, 1980.-176с

8. Роговин З. А ., Химия целлюлозы, / Роговин З. А -М., 1972;84-86с.

9. Непенин Н. Н ., Непенин Ю. Н., Технология целлюлозы, 2 изд., т. 1-2, // Непенин Ю. Н -М., 1976-90.

www.ronl.ru

Методичка - Общая характеристика нефти и нефтепродуктов

Общая характеристика нефти и нефтепродуктов

Важнейшим источником получения различных углеводородов в промышленности является нефть.

Физические свойства нефти и нахождение её в природе. Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом. Она немного легче воды и в воде не растворяется.

Рисунок 1. Геологический разрез нефтеносной местности.

Нефть залегает в земле, заполняя пустоты между частицами различных горных пород (рис. 1). Для добывания её бурят скважины (рис. 2). Если нефть богата газами, она под давлением их сама поднимается на поверхность, если же давление газов для этого недостаточно, в нефтяном пласту создают искусственное давление путём нагнетания туда газа, воздуха или воды (рис. 3).

В царской России нефть добывалась почти исключительно на Кавказе (Баку, Грозный). За годы советской власти разведано и введено в эксплуатацию много новых месторождений. Между Волгой и Уралом открыто «Второе Баку» — громадный нефтеносный район, значительно превосходящий по площади бакинское месторождение. Богаты нефтью также месторождения: Эмбенское, Дагестанское, Западноукраинское, Сахалинское, Ухтинское и др. За годы советской власти произошёл грандиозный рост добычи нефти в стране.

Рисунок 2.Наклонное бурение скважин позволяет добывать нефть из-под водоёмов и капитальных сооружений.

Состав нефти. Если нефть нагревать в приборе, изображённом на рисунке 4, то можно заметить, что она кипит и перегоняется не при постоянной температуре, что характерно для чистых веществ, а в широком интервале температур. Это значит, что нефть представляет собой не индивидуальное вещество, а смесь веществ. При нагревании нефти сначала перегоняются вещества с меньшим молекулярным весом, обладающие более низкой температурой кипения, затем температура смеси постепенно повышается, и начинают перегоняться вещества с большим молекулярным весом, имеющие более высокую температуру кипения, и т. д.

Рисунок 3.Нефть поднимается под давлением нагнетаемой в пласт

В состав нефти входят главным образом углеводороды. Основную массу её составляют жидкие углеводороды, в них растворены газообразные и твёрдые углеводороды.

Рисунок 4. Перегонка нефти в лаборатории.

Состав нефти различных месторождений неодинаков. Грозненская и западноукраинская нефть состоят главным образом из предельных углеводородов. Бакинская нефть состоит преимущест­венно из циклических углеводородов — цикланов. Цикланы — это углеводороды, отличающиеся по своему строению от предельных тем, что содержат замкнутые цепи (циклы) углеродных атомов, например:

Цикланы были открыты в нефти и изучены выдающимся учеником А. М. Бутлерова, профессором Московского университета В. В. Map ков пиковым.

Нефтепродукты и их применение. Так ках нефть — это смесь углеводородов различного молекулярного веса, имеющих разные температуры кипения, то перегонкой её разделяют на отдельные нефтепродукты (рис. 5): бензин, содержащий наиболее лёгкие углеводороды, кипящие от 40 до 200°, с числом атомов углерода в молекулах от 5 до 11; лигроин, содержащий углеводороды с большим числом атомов углерода, с темп, кипения от 120 до 240°; керосин с темп, кипения от 150 до 310° и, далее, соляровое масло. После отгонки из нефти этих продуктов остаётся вязкая чёрная жидкость — мазут.

Рисунок 5. Температура кипения различных видов топлива, получаемых из нефти.

Рисунок 6. Важнейшие продукты, получаемые из нефти.

Бензин применяется в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания. В зависимости от назначения он подразделяется на два основных сорта: авиационный и автомобильный. Бензин используется также в качестве растворителя масел, каучука, для очистки тканей от жирных пятен и т. п. Керосин применяется как горючее для тракторов. Он используется также для освещения. Соляровое масло применяется в качестве горючего для дизелей.

Из мазута путём дополнительной перегонки получают смазочные масла для смазки различных механизмов. Перегонку ведут под уменьшенным давлением, чтобы снизить температуру кипения углеводородов и избежать разложения их при нагревании.

После перегонки мазута остаётся нелетучая тёмная масса — гудрон, идущая на асфальтирование улиц. Важнейшие продукты, получаемые из нефти, указаны в таблице (рис. 6).

Из некоторых сортов нефти выделяют твёрдые углеводороды — так называемый парафин (идущий, например, на изготовление свечей) и смесь жидких углеводородов с твёрдыми — вазелин.

Кроме переработки на смазочные масла, мазут применяется в качестве топлива в заводских и паровозных топках, в которые ом подаётся при помощи форсунок. Большие количества мазута подвергаются химической переработке в бензин и другие виды топлива.

Промышленная переработка нефти

Перегонка нефти. Сначала перегонку нефти в промышленности производили по тому же принципу, что и в описанном выше лабораторном опыте. Нефть нагревали в особых резервуарах — «кубах», выделяющиеся пары отбирали в определённых интервалах температур и конденсировали, получая таким образом бензин, керосин и другие нефтепродукты. Но когда сильно возросла по­требность в жидком топливе, такой способ оказался невыгодным, та к как он требовал много времени и большого расхода топлива на нагревание нефти, не обеспечивал высокой производительности и достаточно хорошего разделения нефти на отдельные нефтепродукты.

В настоящее время перегонку нефти в промышленности производят на непрерывно действующих так называемых трубчатых установках (рис. 7), отвечающих требованиям современного про­изводства. Установка состоит из двух сооружений — трубчатой печи для нагрева нефти и ректификационной колонны для разделения нефти на отдельные продукты.

Трубчатая печь представляет собой помещение, выложенное внутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи расположен многократно изогнутый стальной трубопровод. Печь обогревается горя­щим мазутом, подаваемым в неё при помощи форсунок. По трубопроводу непрерывно, с помощью насоса, подаётся нефть. В нём она быстро нагревается до 300—325° и в виде смеси жидкости и пара поступает далее в ректификационную колонну.

Ректификационная колонна имеет внутри ряд горизонтальных перегородок с отверстиями — так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температур кипения. Углеводороды, менее летучие, сжижаются уже на первых тарелках, образуя соляровое масло; более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосин; ещё выше собирается лигроин; наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и образуют бензин. Часть бензина подаётся в колонну в виде орошения для охлаждения и конденсации поднимающихся паров. Жидкая часть нефти, поступающей в колонну, стекает по тарелкам вниз, образуя мазут. Чтобы облегчить испарение летучих углеводородов, задерживающихся в мазуте, снизу навстречу стекающему мазуту подают перегретый пар.

Рисунок 7. Схема трубчатой установки для непрерывной перегонки нефти.

Устройство тарелок схематически изображено на рисунке 8. Отверстия в тарелках, через которые проходят поднимающиеся кверху пары, имеют небольшие патрубки, покрытые сверху кол­пачками с зубчатыми краями. Через зазоры, образующиеся в месте соприкосновения колпачка с тарелкой, и проходят вверх пары углеводородов. Пробулькивая через жидкость на тарелке, пары охлаждаются, вследствие чего наименее летучие составные части их сжижаются, а более летучие увлекаются на следующие тарелки. Жидкость, находящаяся на тарелке, нагревается проходящими парами, вследствие чего летучие углеводороды из неё испаряются и поднимаются кверху. Избыток жидкости, собирающейся на тарелке, стекает по переточной трубке на нижерасположенную тарелку, где проходят аналогичные явления. Процессы испарения и конденсации, многократно повторяясь на ряде тарелок, приводят к разделению нефти на нужные продукты.

Крекинг нефти. При перегонке нефти выход бензина составляет лишь 10—15%. Такое количество бензина не может удовлетворить всё возрастающий спрос на него со стороны авиации и автомобильного транспорта. Источником получения из нефти дополнительного количества бензина является крекинг-процесс.

Если в нагреваемую на сильном пламени трубку (заполненную железными стружками для улучшения теплопередачи) пускать из воронки по каплям керосин или смазочное масло, очищенные от непредельных углеводородов (рис. 9), то в U-образной трубке вскоре будет собираться жидкость, а в цилиндре над водой — газ. Полученная жидкость, в отличие от взятой для реакции, обесцвечивает бромную воду, т. е. содержит непредельные соединения. Собранный газ хорошо горит и также обесцвечивает бромную воду.

Результаты опыта объясняются тем, что при нагревании произошёл распад углеводородов, например:

Рисунок 8. Схема устройства тарелок ректификационной колонны.

Образовалась смесь предельных и непредельных углеводородов с меньшими молекулярными весами, аналогичная бензину.

Получившиеся жидкие вещества частично могут разлагаться далее, например:

Эти реакции приводят к образованию газообразных веществ.

Процесс химического разложения углеводородов нефти на более, летучие вещества называется крекингом (крекинг — расщепление). Крекинг даёт возможность повысить выход бензина из нефти до 50% и более.

Крекинг-процесс был изобретён русским инженером В. Г. Шуховым в 1891 г. Сначала этим изобретением воспользовались американские фирмы. В России крекинг-процесс получил промыш­ленное применение после Великой Октябрьской социалистической революции (рис. 10).

Рисунок 9. Крекинг керосина (лабораторный опыт).

Существуют два вида крекинга — термический, когда расщепление углеводородов производится при высокой температуре, и каталитический, идущий при повышенной температуре с применением катализаторов.

Рисунок 10. Общий вид крекинг-завода.

Термический крекинг осуществляют, пропуская иефшпродукгы, например мазут, через трубчатую печь (см. выше), где они нагреваются примерно до 500° под давлением в несколько десятков атмосфер. Чтобы разделить образующуюся смесь жидких и газообразных углеводородов, продукты крекинга направляют в ректификационную колонну, с принципом действия которой мы уже знакомы.

Бензин термического крекинга существенно отличается от бензина прямой гонки тем, что со держит в своём составе непредельные углеводороды.

Каталитический крекинг осуществляют, пропуская пары тяжёлых углеводородов в реакторы, заполненные катализатором (зёрна алюмосиликатов). Продукты крекинга из реактора поступают на ректификацию. Применение катализаторов позволяет проводить крекинг при более низких температурах и давлении, направлять его в сторону образования наиболее ценных продуктов и получать бензин высокого качества.

Газы крекинга содержат разнообразные предельные и непредельные углеводороды (рис. 11), что делает их ценным сырьём для органического синтеза. По решению XX съезда Коммунистической партии одной из важнейших задач химической и нефтяной промышленности в шестой пятилетке является резкое повышение использо; вания нефтяных, природных газов и нефтепродуктов для производства синтетического каучука, спирта, моющих средств и других химических продуктов.

Рисунок 11. Примерный состав газов термического крекинга нефти.

www.ronl.ru

Методические указания по изучению дисциплины «Химия нефти и газа»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФФГБОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Институт нефти и газа им. М.С. ГуцериеваКафедра Бурения нефтяных и газовых скважин

Методические указания по изучению дисциплины

« Химия нефти и газа»Направление подготовки

131000 «НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО» бакалавриатПрофиль подготовки

131010 - Бурение нефтяных и газовых скважин

131011-Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефтиЗаочной формы обучения

Очное отделение Заочное отделение
Нормативный срок обучения Сокращенный срок обучения (на базе среднего и высшего профессионального образования)
Курс 2 - 1) 2, 2) 3
Семестр 4 1)2,3, 2) 4,5
Всего аудиторных часов 57 18
Лекции, час 19 6
Лабораторные работы, час 17 2
Практические занятия, час 17 6
Самостоятельная работа, час 51 90
Контрольная работа (семестр) 1)3, 2)5
Курсовая работа (проект) (семестр) - -
Экзамен (семестр) - -
Зачет (семестр) 4 1)3, 2)5

Примечание: 1) (131011)-на базе высшего (срок обучения 2,5 года), 2) (131011, 131010) - на базе высшего и среднего образования (срок обучения 3,5 года)

ИЖЕВСК 2013

Методические указания составлены в соответствии с учебно-методическим комплексом дисциплины « Химия нефти и газа»

Составитель методических указаний

Ст. преподаватель каф. БНГС ____________ Трефилова Татьяна Валериевна

Методические указания утверждены на заседании кафедры Бурения нефтяных и газовых скважин«________» _______________ 2013 г.

Заведующий кафедрой БНГС,

д.т.н., профессор __________ Миловзоров Георгий Владимирович «________» ______________ 2013г.

  1. ^
по направлению (специальности) 131010 - Бурение нефтяных и газовых скважин, 131011-Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти.

Курс «Химии нефти и газа» разработан для студентов 3 курса специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти» в соответствии с требованиями ГОС, согласно которому студент, изучив курс, должен:

Иметь основы знаний о предмете «Химия нефти и газа», его месте и роли в системе предметов «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти»;

Иметь представление о современных методах нефтепереработки;

Иметь навыки по сбору, систематизации, обобщению и анализу материалов для обоснования применения экономически выгодных и технологически эффективных методов переработки углеводородного сырья;

Иметь представление о современных достижениях науки и передовых технологий в области промышленной и экологической безопасности.

Знать:

  • гомологические ряды углеводородов, структурную изомерию;
  • правила образования названий органических соединений;
  • фракционный, компонентный и элементный состав нефтей;
  • основные физические свойства нефтей и нефтяных систем;
  • методы разделения и анализа нефтяных систем;
  • основные направления переработки нефти и газа;
  • гипотезы происхождения нефти;
  • возможные химические взаимодействия компонентов нефтяных систем с химическими реагентами широко используемыми при добыче, транспортировке и переработке нефти и газа.
Уметь:
  • охарактеризовать принадлежность компонентов нефтей и газов к тому или иному классу органических соединений, дать его название;
  • охарактеризовать основные свойства компонентов нефтяных систем на основе их строения;
оценивать топливно-эксплуатационные характеристики нефти на основе данных о фракционном, групповом и элементном составе.

Владеть:

практическими навыками использования различных методов и подходов к описанию поведения химико-технологических систем.

  1. ^
Целью изучения дисциплины «Химия нефти и газа» является формирование у студентов комплекса знаний о составе и свойствах нефтяных систем различного происхождения, о влиянии состава нефтей и газов на эксплуатационные параметры оборудования, а также о методах их исследования и переработки.

Задачи дисциплины состоят в изучении:

  • различий в строении и физико-химических свойствах индивидуальных углеводородов как основных компонентов нефтей, природных газов и других видов углеводородного сырья;
  • методов очистки, разделения и анализа многокомпонентных нефтяных систем;
  • причин формирования нефтяных дисперсных систем и их коллоидно-химических свойств;
  • гипотез происхождения нефти;
  • химических основ процессов переработки нефти и газа;
  • основных продуктов переработки нефти, их состава и эксплуатационных свойств, а также возможностей их изменения.
3. Учебно-тематический план курса

Химия нефти и газа

zadocs.ru

методичка химия нефти 2 и газа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОЯБРЬСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА (филиал) федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (Филиал ТюмГНГУ в г.Ноябрьске) УТВЕРЖДАЮ Директор Филиала ТюмГНГУв г. Ноябрьске ______________С.П.Зайцева«____»______________2016 г. Химия нефти и газа Методические указания по изучению дисциплины «Химия нефти и газа» для студентов очной и заочной форм обучения технических направлений подготовки. Составитель Л.В.Бондаровская, к.п.н. Тюмень ТюмГНГУ2016 г УДК 536.24 Методические указания по изучению дисциплины «Химия нефти и газа» разработаны всоответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандартавысшего образования и основной образовательной программы ВПОпо техническому направлению подготовки. Химия нефти и газа: метод.указ. по изучению дисциплины «Химия нефти и газа» для студентов очной и заочной форм обучения технических направлений подготовки/ сост. Л.В.Бондаровская; Тюменский государственный нефтегазовый университет.–Тюмень: Издательский центр БИК ТюмГНГУ 2016.– 48 с. Методические указания по изучению дисциплины рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры Экономики, менеджмента, естественно-математических дисциплин. «____» ____________ 2016 года, протокол № ____. Зав. кафедрой ЭМЕНД, профессор, доктор пед. наук _________________ О.С.ТамерАннотация Методические указания по изучению дисциплины «Химия нефти и газа» предназначены для студентов, обучающихся по направлению 21.03.01 «Нефтегазовое дело». Данная дисциплина изучается в седьмом семестре. Приведено содержание основных тем дисциплины, указаны перечень лабораторных работ и темы практических занятий. Приведены варианты заданий для индивидуальных домашних работ и для курсовой работы. Даны методические указания по выполнению индивидуальных домашних работ и курсовой работы. СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………… ………………………………………..4 1. Цель и задачи дисциплины …………………………..………………...…..4 2. Место дисциплины в структуре ООП……………………………...……..5 3. Требования к результатам освоения дисциплины ……………..………..5 4. Объем дисциплины и виды учебной работы…………………………..…7 4.1 Содержание дисциплины………………….……………………………...8 4.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми дисциплинами…………………………………………………..………….….9 5. Указания по изучению разделов дисциплины с выделением наиболее сложных и важных тем………………………………………………..…….10 5.1Модуль 1. Нефть и газ как минеральное сырьё ……………………….10 Тема 1.1. Происхождение нефти и газа ..………………………………..…10 Тема 1.2. Углеводороды нефти и газа. Алканы. Циклоалканы …………...10 Тема 1.3. Арены нефти. Непредельные соединения .……………..……….11 Тема 1.4. Гетероатомные соединения ………………..………………...….13 Тема 1.5. Нефтяные дисперсные системы…………………………………..14 Тема 1.6. Общие свойства и классификация нефтей…………….……..…16 Тема 1.7. Исследование состава нефти и нефтепродуктов.………........…..19 5.2 Модуль 2. Переработка нефти и газа. Характеристика товарных продуктов………………………………………………………………....................19 Тема 2.1. Методы разделения компонентов нефти и газа………………...19 Тема 2.2. Термические превращения углеводородов …………………….21 Тема 2.3 Нефтепродукты……………………………………………………21 6. Указания по выполнению практических занятий………………………25 6.1 Определение характеристических факторов……………………….….25 6.2 Задачи для самостоятельного решения…………………………….…..28 6.

filesclub.net

Химия нефти и газа (методичка по лабам)

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждениевысшего профессионального образования «Омский государственный технический университет»

Химия и физика нефти и газа

Методические указания к лабораторным работам по разделу «Физические свойства нефти и нефтепродуктов»

Омск 2006

Составители: Л.Н. Олейник, Г.М. Давидан

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

Редактор В.А. Маркалева

ИД № 06039 от 12.10.01.

Свод. темплан 2006 г.

Подписано в печать 24.04.06. Формат 60x84 1/16. бумага офсетная.отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 2,0. уч.-изд. л. 2,0.Тираж 200. заказ 388.Издательство ОмГТУ, 644050, Омск, пр-т Мира, 11.Типография ОмГТУ

Целью настоящих методических указаний является приобретение навыков определения плотности, вязкости, содержания воды и фракционного состава нефтей и нефтепродуктов, сопоставления полученных результатов с требованиями ГОСТ.Методические указания разработаны в соответствии с программой курса «Химия и физика нефти и газа» с учетом действующих государственных стандартов на методы испытания нефтепродуктов [1–3].

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

К работе допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности.Приступать к работе можно только с разрешения преподавателя.Запрещается оставлять рабочее место без присмотра.На рабочем месте необходимо соблюдать чистоту и порядок, не загромождать посторонними предметами. В лаборатории запрещается пользоваться открытыми электроплитками и газовыми горелками.Разрешается пользоваться лишь исправными нагревательными устройствами. В случае их неисправности немедленно сообщить об этом преподавателю.Нагревательные приборы следует помещать на керамические плитки или другие изоляционные материалы.Наливать нефтепродукты нужно в специально отведенном месте на поддоне.Отработанные нефтепродукты и реактивы следует сливать в специальные сосуды, находящиеся в вытяжном шкафу.При розливе нефтепродукта немедленно выключить электронагревательные приборы и убрать пролитую жидкость, засыпав ее песком.Не допускать попадания нефтепродуктов на нагревательные элементы и другие части приборов.Загоревшиеся нефтепродукты следует тушить песком, кошмой или струей из огнетушителя.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Правила работы в лаборатории

Лаборатория «Химия и физика нефти и газа » относится к химическим лабораториям с повышенной опасностью, так как в ней одновременно выполняют различные работы с применением горючих, взрывоопасных и токсичных веществ. Поэтому незнание правил по технике безопасности, несоблюдение этих правил, невнимательность, неаккуратность или неосторожность в работе могут привести к тяжелым несчастным случаям: взрывам, пожарам, отравлениям, ожогам и т.п.Для работы в лаборатории допускаются только те студенты, которые изучили, твердо усвоили и успешно сдали зачет преподавателю по правилам техники безопасности работы в химической лаборатории. Отметка о сдаче студентом зачета производится в специальном журнале, проставляются дата и подпись преподавателя, принявшего зачет.После сдачи зачета по правилам техники безопасности и получения от преподавателя

documentbase.net