Гбпоуио «иат» 2015 кс-15-1 «Нефть и способы её переработки». Кс это в нефти


Гбпоуио «иат» 2015 кс-15-1 «Нефть и способы её переработки»

Министерство образования Иркутской области

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Иркутской области

«Иркутский авиационный техникум»

(ГБПОУИО «ИАТ»)

«Нефть и способы её переработки»
Председатель комиссии: _____________________________________ (С.Н. Быкова)

(подпись, дата)

Руководитель: _____________________________________ (Г.В. Перепияко)

(подпись, дата)

Тьютор: _____________________________________ (Е.П. Зайкова)

(подпись, дата)

Обучающийся: _____________________________________ (Н.А. Егоров)

(подпись, дата)

Иркутск 2015

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………2

1.1 История открытия нефти……………………………………………4

1.2 Процесс образования нефти…………………………………………4-6

2. Элементный и фракционный состав нефти………………………………6-8

3. Переработка нефти…………………………………………………………8-11

3.1 Способы переработки нефти………………………………………11-14

4. Виды бензинов………………………………………………………………14

4.1Технология получения бензина……………………………………...14-16

4.2 Применение бензина…………………………………………………17

5. Виды авиационного топлива………………………………………………17-20

6. Моторные масла……………………………………………………………20-23

6.1 Классификация по химическому составу…………………………23-24

6.2 Присадки……………………………………………………………24-25

7. Экологические проблемы, связанные с нефтяной промышленностью…25-29

8. Заключение…………………………………………………………………30

9. Список использованных источников………………………………………31

Введение

Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Как это ни удивительно, нефть, которую стали добывать промышленным способом только в середине 19 века, сопровождает человечество с древнейших времен. Если же обратиться к историческим фактам, стоит вернуться на 8 тысяч лет назад. Примерно за 6 тысяч лет до нашей эры шумеры, жившие в междуречье Тигра и Евфрата, встретились с удивительным веществом, выступившем не поверхность земли в виде вязкой массы, похожей на смолу. Это был нефтяной битум, который в условиях недостатка дерева и камня стали эффективно использовать для возведения грандиозных построек. Битум добавляли в смесь из глины, песка и гравия, из которой делали кирпичи. Им же укрепляли кладку, и получившиеся стены оказывались чрезвычайно прочными.

В настоящее время нефть является основным источником получения различных видов топлив, пластиков, многочисленных композитных материалов, медицинских препаратов и др.

Цель проекта:

изучить происхождение, состав, способы переработки нефти и области её применения.

Задачи: познакомится с углеводородным составом нефти, технологиями переработки нефти (крекингом, ректификацией, риформингом), составом моторных масел, экологическими проблемами, возникающими при переработке и транспортировки нефти.

1.1 История открытия нефти

Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли. Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок и как составная часть мумифицирующего вещества. Первые упоминания о нефти на территории России относятся к XV веку. Нефть собирали с поверхности воды на реке Ухта. Так же, как и другие народы, здесь ее использовали в качестве лекарственного средства и для хозяйственных нужд. Датой начала промышленной мировой нефтедобычи, по данным большинства источников, принято считать 27 августа 1859 года.

1.2 Процесс образования нефти

Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.

Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории, нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой.

В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее место скопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.

Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.

В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались

Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях. Залегает нефть в горных породах, называемых коллекторами. 

Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить, как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть. 2. Элементный и фракционный состав нефти

Нефть представляет собой подвижную маслянистую горючую жидкость легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.

С позиций химии нефть - сложная исключительно многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения с числом углеродных атомов до 100 и более с примесью гетеро органических соединений серы, азота, кислорода и некоторых металлов.

Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения, состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - Ch5. Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.“Рисунок 1”.В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

  • Углерод – 84%
  • Водород – 14%
  • Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
  • Азот – менее 1%
  • Кислород – менее 1%
  • Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
  • Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности, температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефти и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты принято называть фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постепенно повышающейся температуре кипения. Следовательно, нефть и ее фракции характеризуются не температурой кипения, а температурными пределами начала кипения (н.к.) и конца кипения (к.к.). При исследовании качества новых нефтей (т.е. составлении технического паспорта нефти) фракционный состав их определяют на стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными колонками (например, на АРН-2 по ГОСТ 11011-85).

Это позволяет значительно улучшить четкость погон разделения и построить по результатам фракционирования так называемую кривую истинных температур кипения (ИТК) в координатах температура -выход фракций в % масс, (или% об.). Отбор фракций до 200°С проводится при атмосферном давлении, а более высококипящих - под вакуумом во избежание термического разложения. По принятой методике от начала кипения до 300°С отбирают 10-градусные, а затем 50-градусные фракции до температуры к.к. 475 - 550°С. Таким образом, фракционный состав нефтей (кривая ИТК) показывает потенциальное содержание в них отдельных нефтяных фракций, являющихся основой для получения товарных нефтепродуктов (автобензинов, реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и др.). Для всех этих нефтепродуктов соответствующими гостами нормируется определенный фракционный состав. Нефти различных месторождений значительно различаются по фракционному составу, а, следовательно, по потенциальному содержанию дистиллятов моторных топлив и смазочных масел. Большинство нефтей содержит 15 -25% бензиновых фракций, выкипающих до 180°С, 45 - 55% фракций, перегоняющихся до 300 - 350°С. Известны месторождения легких нефтей с высоким содержанием светлых (до 350°С). Так, самотлорская нефть содержит 58% светлых, а в нефти месторождения Серия (Индонезия) их содержание достигает 77%. Газовые конденсаты Оренбургского и Карачаганакского месторождений почти полностью (85 - 90%) состоят из светлых. Добываются также очень тяжелые нефти, в основном состоящие из высококипящих фракций. Например, в нефти Ярегского месторождения (Республика Коми), добываемой шахтным способом, отсутствуют фракции, выкипающие до 180°С, а выход светлых составляет всего 18,8%.

3. Переработка нефти

him.na5bal.ru

Гбпоуио «иат» 2015 кс-15-1 «Нефть и способы её переработки»

Министерство образования Иркутской области

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Иркутской области

«Иркутский авиационный техникум»

(ГБПОУИО «ИАТ»)

«Нефть и способы её переработки»
Председатель комиссии: _____________________________________ (С.Н. Быкова)

(подпись, дата)

Руководитель: _____________________________________ (Г.В. Перепияко)

(подпись, дата)

Тьютор: _____________________________________ (Е.П. Зайкова)

(подпись, дата)

Обучающийся: _____________________________________ (Н.А. Егоров)

(подпись, дата)

Иркутск 2015

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………2

1.1 История открытия нефти……………………………………………4

1.2 Процесс образования нефти…………………………………………4-6

2. Элементный и фракционный состав нефти………………………………6-8

3. Переработка нефти…………………………………………………………8-11

3.1 Способы переработки нефти………………………………………11-14

4. Виды бензинов………………………………………………………………14

4.1Технология получения бензина……………………………………...14-16

4.2 Применение бензина…………………………………………………17

5. Виды авиационного топлива………………………………………………17-20

6. Моторные масла……………………………………………………………20-23

6.1 Классификация по химическому составу…………………………23-24

6.2 Присадки……………………………………………………………24-25

7. Экологические проблемы, связанные с нефтяной промышленностью…25-29

8. Заключение…………………………………………………………………30

9. Список использованных источников………………………………………31

Введение

Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Как это ни удивительно, нефть, которую стали добывать промышленным способом только в середине 19 века, сопровождает человечество с древнейших времен. Если же обратиться к историческим фактам, стоит вернуться на 8 тысяч лет назад. Примерно за 6 тысяч лет до нашей эры шумеры, жившие в междуречье Тигра и Евфрата, встретились с удивительным веществом, выступившем не поверхность земли в виде вязкой массы, похожей на смолу. Это был нефтяной битум, который в условиях недостатка дерева и камня стали эффективно использовать для возведения грандиозных построек. Битум добавляли в смесь из глины, песка и гравия, из которой делали кирпичи. Им же укрепляли кладку, и получившиеся стены оказывались чрезвычайно прочными.

В настоящее время нефть является основным источником получения различных видов топлив, пластиков, многочисленных композитных материалов, медицинских препаратов и др.

Цель проекта:

изучить происхождение, состав, способы переработки нефти и области её применения.

Задачи: познакомится с углеводородным составом нефти, технологиями переработки нефти (крекингом, ректификацией, риформингом), составом моторных масел, экологическими проблемами, возникающими при переработке и транспортировки нефти.

1.1 История открытия нефти

Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли. Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок и как составная часть мумифицирующего вещества. Первые упоминания о нефти на территории России относятся к XV веку. Нефть собирали с поверхности воды на реке Ухта. Так же, как и другие народы, здесь ее использовали в качестве лекарственного средства и для хозяйственных нужд. Датой начала промышленной мировой нефтедобычи, по данным большинства источников, принято считать 27 августа 1859 года.

1.2 Процесс образования нефти

Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.

Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории, нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой.

В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее место скопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.

Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.

В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались

Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях. Залегает нефть в горных породах, называемых коллекторами. 

Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить, как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть. 2. Элементный и фракционный состав нефти

Нефть представляет собой подвижную маслянистую горючую жидкость легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.

С позиций химии нефть - сложная исключительно многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения с числом углеродных атомов до 100 и более с примесью гетеро органических соединений серы, азота, кислорода и некоторых металлов.

Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения, состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - Ch5. Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.“Рисунок 1”.В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

  • Углерод – 84%
  • Водород – 14%
  • Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
  • Азот – менее 1%
  • Кислород – менее 1%
  • Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
  • Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности, температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефти и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты принято называть фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постепенно повышающейся температуре кипения. Следовательно, нефть и ее фракции характеризуются не температурой кипения, а температурными пределами начала кипения (н.к.) и конца кипения (к.к.). При исследовании качества новых нефтей (т.е. составлении технического паспорта нефти) фракционный состав их определяют на стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными колонками (например, на АРН-2 по ГОСТ 11011-85).

Это позволяет значительно улучшить четкость погон разделения и построить по результатам фракционирования так называемую кривую истинных температур кипения (ИТК) в координатах температура -выход фракций в % масс, (или% об.). Отбор фракций до 200°С проводится при атмосферном давлении, а более высококипящих - под вакуумом во избежание термического разложения. По принятой методике от начала кипения до 300°С отбирают 10-градусные, а затем 50-градусные фракции до температуры к.к. 475 - 550°С. Таким образом, фракционный состав нефтей (кривая ИТК) показывает потенциальное содержание в них отдельных нефтяных фракций, являющихся основой для получения товарных нефтепродуктов (автобензинов, реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и др.). Для всех этих нефтепродуктов соответствующими гостами нормируется определенный фракционный состав. Нефти различных месторождений значительно различаются по фракционному составу, а, следовательно, по потенциальному содержанию дистиллятов моторных топлив и смазочных масел. Большинство нефтей содержит 15 -25% бензиновых фракций, выкипающих до 180°С, 45 - 55% фракций, перегоняющихся до 300 - 350°С. Известны месторождения легких нефтей с высоким содержанием светлых (до 350°С). Так, самотлорская нефть содержит 58% светлых, а в нефти месторождения Серия (Индонезия) их содержание достигает 77%. Газовые конденсаты Оренбургского и Карачаганакского месторождений почти полностью (85 - 90%) состоят из светлых. Добываются также очень тяжелые нефти, в основном состоящие из высококипящих фракций. Например, в нефти Ярегского месторождения (Республика Коми), добываемой шахтным способом, отсутствуют фракции, выкипающие до 180°С, а выход светлых составляет всего 18,8%.

3. Переработка нефти

fiz.na5bal.ru

Гбпоуио «иат» 2015 кс-15-1 «Нефть и способы её переработки»

Министерство образования Иркутской области

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Иркутской области

«Иркутский авиационный техникум»

(ГБПОУИО «ИАТ»)

«Нефть и способы её переработки»
Председатель комиссии: _____________________________________ (С.Н. Быкова)

(подпись, дата)

Руководитель: _____________________________________ (Г.В. Перепияко)

(подпись, дата)

Тьютор: _____________________________________ (Е.П. Зайкова)

(подпись, дата)

Обучающийся: _____________________________________ (Н.А. Егоров)

(подпись, дата)

Иркутск 2015

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………2

1.1 История открытия нефти……………………………………………4

1.2 Процесс образования нефти…………………………………………4-6

2. Элементный и фракционный состав нефти………………………………6-8

3. Переработка нефти…………………………………………………………8-11

3.1 Способы переработки нефти………………………………………11-14

4. Виды бензинов………………………………………………………………14

4.1Технология получения бензина……………………………………...14-16

4.2 Применение бензина…………………………………………………17

5. Виды авиационного топлива………………………………………………17-20

6. Моторные масла……………………………………………………………20-23

6.1 Классификация по химическому составу…………………………23-24

6.2 Присадки……………………………………………………………24-25

7. Экологические проблемы, связанные с нефтяной промышленностью…25-29

8. Заключение…………………………………………………………………30

9. Список использованных источников………………………………………31

Введение

Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Как это ни удивительно, нефть, которую стали добывать промышленным способом только в середине 19 века, сопровождает человечество с древнейших времен. Если же обратиться к историческим фактам, стоит вернуться на 8 тысяч лет назад. Примерно за 6 тысяч лет до нашей эры шумеры, жившие в междуречье Тигра и Евфрата, встретились с удивительным веществом, выступившем не поверхность земли в виде вязкой массы, похожей на смолу. Это был нефтяной битум, который в условиях недостатка дерева и камня стали эффективно использовать для возведения грандиозных построек. Битум добавляли в смесь из глины, песка и гравия, из которой делали кирпичи. Им же укрепляли кладку, и получившиеся стены оказывались чрезвычайно прочными.

В настоящее время нефть является основным источником получения различных видов топлив, пластиков, многочисленных композитных материалов, медицинских препаратов и др.

Цель проекта:

изучить происхождение, состав, способы переработки нефти и области её применения.

Задачи: познакомится с углеводородным составом нефти, технологиями переработки нефти (крекингом, ректификацией, риформингом), составом моторных масел, экологическими проблемами, возникающими при переработке и транспортировки нефти.

1.1 История открытия нефти

Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли. Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок и как составная часть мумифицирующего вещества. Первые упоминания о нефти на территории России относятся к XV веку. Нефть собирали с поверхности воды на реке Ухта. Так же, как и другие народы, здесь ее использовали в качестве лекарственного средства и для хозяйственных нужд. Датой начала промышленной мировой нефтедобычи, по данным большинства источников, принято считать 27 августа 1859 года.

1.2 Процесс образования нефти

Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.

Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории, нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой.

В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее место скопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.

Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.

В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались

Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях. Залегает нефть в горных породах, называемых коллекторами. 

Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить, как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть. 2. Элементный и фракционный состав нефти

Нефть представляет собой подвижную маслянистую горючую жидкость легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.

С позиций химии нефть - сложная исключительно многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения с числом углеродных атомов до 100 и более с примесью гетеро органических соединений серы, азота, кислорода и некоторых металлов.

Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения, состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - Ch5. Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.“Рисунок 1”.В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

  • Углерод – 84%
  • Водород – 14%
  • Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
  • Азот – менее 1%
  • Кислород – менее 1%
  • Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
  • Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности, температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефти и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты принято называть фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постепенно повышающейся температуре кипения. Следовательно, нефть и ее фракции характеризуются не температурой кипения, а температурными пределами начала кипения (н.к.) и конца кипения (к.к.). При исследовании качества новых нефтей (т.е. составлении технического паспорта нефти) фракционный состав их определяют на стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными колонками (например, на АРН-2 по ГОСТ 11011-85).

Это позволяет значительно улучшить четкость погон разделения и построить по результатам фракционирования так называемую кривую истинных температур кипения (ИТК) в координатах температура -выход фракций в % масс, (или% об.). Отбор фракций до 200°С проводится при атмосферном давлении, а более высококипящих - под вакуумом во избежание термического разложения. По принятой методике от начала кипения до 300°С отбирают 10-градусные, а затем 50-градусные фракции до температуры к.к. 475 - 550°С. Таким образом, фракционный состав нефтей (кривая ИТК) показывает потенциальное содержание в них отдельных нефтяных фракций, являющихся основой для получения товарных нефтепродуктов (автобензинов, реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и др.). Для всех этих нефтепродуктов соответствующими гостами нормируется определенный фракционный состав. Нефти различных месторождений значительно различаются по фракционному составу, а, следовательно, по потенциальному содержанию дистиллятов моторных топлив и смазочных масел. Большинство нефтей содержит 15 -25% бензиновых фракций, выкипающих до 180°С, 45 - 55% фракций, перегоняющихся до 300 - 350°С. Известны месторождения легких нефтей с высоким содержанием светлых (до 350°С). Так, самотлорская нефть содержит 58% светлых, а в нефти месторождения Серия (Индонезия) их содержание достигает 77%. Газовые конденсаты Оренбургского и Карачаганакского месторождений почти полностью (85 - 90%) состоят из светлых. Добываются также очень тяжелые нефти, в основном состоящие из высококипящих фракций. Например, в нефти Ярегского месторождения (Республика Коми), добываемой шахтным способом, отсутствуют фракции, выкипающие до 180°С, а выход светлых составляет всего 18,8%.

3. Переработка нефти

eco.na5bal.ru

Гбпоуио «иат» 2015 кс-15-1 «Нефть и способы её переработки»

Министерство образования Иркутской области

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Иркутской области

«Иркутский авиационный техникум»

(ГБПОУИО «ИАТ»)

«Нефть и способы её переработки»
Председатель комиссии: _____________________________________ (С.Н. Быкова)

(подпись, дата)

Руководитель: _____________________________________ (Г.В. Перепияко)

(подпись, дата)

Тьютор: _____________________________________ (Е.П. Зайкова)

(подпись, дата)

Обучающийся: _____________________________________ (Н.А. Егоров)

(подпись, дата)

Иркутск 2015

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………2

1.1 История открытия нефти……………………………………………4

1.2 Процесс образования нефти…………………………………………4-6

2. Элементный и фракционный состав нефти………………………………6-8

3. Переработка нефти…………………………………………………………8-11

3.1 Способы переработки нефти………………………………………11-14

4. Виды бензинов………………………………………………………………14

4.1Технология получения бензина……………………………………...14-16

4.2 Применение бензина…………………………………………………17

5. Виды авиационного топлива………………………………………………17-20

6. Моторные масла……………………………………………………………20-23

6.1 Классификация по химическому составу…………………………23-24

6.2 Присадки……………………………………………………………24-25

7. Экологические проблемы, связанные с нефтяной промышленностью…25-29

8. Заключение…………………………………………………………………30

9. Список использованных источников………………………………………31

Введение

Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Как это ни удивительно, нефть, которую стали добывать промышленным способом только в середине 19 века, сопровождает человечество с древнейших времен. Если же обратиться к историческим фактам, стоит вернуться на 8 тысяч лет назад. Примерно за 6 тысяч лет до нашей эры шумеры, жившие в междуречье Тигра и Евфрата, встретились с удивительным веществом, выступившем не поверхность земли в виде вязкой массы, похожей на смолу. Это был нефтяной битум, который в условиях недостатка дерева и камня стали эффективно использовать для возведения грандиозных построек. Битум добавляли в смесь из глины, песка и гравия, из которой делали кирпичи. Им же укрепляли кладку, и получившиеся стены оказывались чрезвычайно прочными.

В настоящее время нефть является основным источником получения различных видов топлив, пластиков, многочисленных композитных материалов, медицинских препаратов и др.

Цель проекта:

изучить происхождение, состав, способы переработки нефти и области её применения.

Задачи: познакомится с углеводородным составом нефти, технологиями переработки нефти (крекингом, ректификацией, риформингом), составом моторных масел, экологическими проблемами, возникающими при переработке и транспортировки нефти.

1.1 История открытия нефти

Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли. Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок и как составная часть мумифицирующего вещества. Первые упоминания о нефти на территории России относятся к XV веку. Нефть собирали с поверхности воды на реке Ухта. Так же, как и другие народы, здесь ее использовали в качестве лекарственного средства и для хозяйственных нужд. Датой начала промышленной мировой нефтедобычи, по данным большинства источников, принято считать 27 августа 1859 года.

1.2 Процесс образования нефти

Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.

Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории, нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой.

В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее место скопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.

Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.

В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались

Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях. Залегает нефть в горных породах, называемых коллекторами. 

Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить, как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть. 2. Элементный и фракционный состав нефти

Нефть представляет собой подвижную маслянистую горючую жидкость легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.

С позиций химии нефть - сложная исключительно многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения с числом углеродных атомов до 100 и более с примесью гетеро органических соединений серы, азота, кислорода и некоторых металлов.

Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения, состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - Ch5. Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.“Рисунок 1”.В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

  • Углерод – 84%
  • Водород – 14%
  • Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
  • Азот – менее 1%
  • Кислород – менее 1%
  • Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
  • Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности, температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефти и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты принято называть фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постепенно повышающейся температуре кипения. Следовательно, нефть и ее фракции характеризуются не температурой кипения, а температурными пределами начала кипения (н.к.) и конца кипения (к.к.). При исследовании качества новых нефтей (т.е. составлении технического паспорта нефти) фракционный состав их определяют на стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными колонками (например, на АРН-2 по ГОСТ 11011-85).

Это позволяет значительно улучшить четкость погон разделения и построить по результатам фракционирования так называемую кривую истинных температур кипения (ИТК) в координатах температура -выход фракций в % масс, (или% об.). Отбор фракций до 200°С проводится при атмосферном давлении, а более высококипящих - под вакуумом во избежание термического разложения. По принятой методике от начала кипения до 300°С отбирают 10-градусные, а затем 50-градусные фракции до температуры к.к. 475 - 550°С. Таким образом, фракционный состав нефтей (кривая ИТК) показывает потенциальное содержание в них отдельных нефтяных фракций, являющихся основой для получения товарных нефтепродуктов (автобензинов, реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и др.). Для всех этих нефтепродуктов соответствующими гостами нормируется определенный фракционный состав. Нефти различных месторождений значительно различаются по фракционному составу, а, следовательно, по потенциальному содержанию дистиллятов моторных топлив и смазочных масел. Большинство нефтей содержит 15 -25% бензиновых фракций, выкипающих до 180°С, 45 - 55% фракций, перегоняющихся до 300 - 350°С. Известны месторождения легких нефтей с высоким содержанием светлых (до 350°С). Так, самотлорская нефть содержит 58% светлых, а в нефти месторождения Серия (Индонезия) их содержание достигает 77%. Газовые конденсаты Оренбургского и Карачаганакского месторождений почти полностью (85 - 90%) состоят из светлых. Добываются также очень тяжелые нефти, в основном состоящие из высококипящих фракций. Например, в нефти Ярегского месторождения (Республика Коми), добываемой шахтным способом, отсутствуют фракции, выкипающие до 180°С, а выход светлых составляет всего 18,8%.

3. Переработка нефти

ist.na5bal.ru