Генетическая связь углеводородных соединений.Природные источники углеводородов и их переработка

« Генетическая связь углеводородных соединений.Природные источники углеводородов и их переработка» Каменный уголь, нефть, газ Западно –Казахстанская областьТеректинский районУчитель химии Аксуатской ОСОШ Бохаева Каламкас Муратовна Классификация и генетическая связь углеводородов УГЛЕВОДОРОДЫ Непредельные Предельные Циклические АлканыCnH2n+2 ЦиклоалканыCnH2n АлкадиеныCnH2n-2 АлкеныCnH2n АлкиныCnH2n-2 АреныCnH2n-6 Этан → этилен → ацетилен → бензол Метан → ацетилен → этаналь Этиловый спирт → этилен → 1,2 - дибромэтан ↓ полиэтилен Этан → этилен → ацетилен → бензол С2Н6 → С2Н4 → С2Н2 → С6Н6 Метан → ацетилен → этаналь СН4 → С2Н2 → СН3СОН 1. С2Н6 → С2Н4 + Н2 2. С2Н4 → С2Н2 + Н2 3. 3 С2Н2 → С6Н6 Этиловый спирт → этилен → 1,2 - дибромэтан ↓ полиэтилен 1. С2Н5 ОН → С2Н4 + Н2О 2. nС2Н4 → (-СН2 - СН2 -)n 3. С2Н4 + Br2 → С2Н2 Br - С2Н2 Br 1. 2 СН4→ С2Н2 + 3 Н2 2. С2Н2 + Н2O → СН3COH С2Н5 ОН → С2Н4 → С2Н2 Br - С2Н2 Br ↓ (-СН2 - СН2 -)n Черный как ворон, а греет как солнце,Он несет в дома тепло, От него в домах светло,Помогает плавить стали,Делать краски и эмали. Без неё не побежитНи такси, ни мотоцикл,Не поднимется ракета,Отгадайте, что же это? На кухне у мамы, Помощник отличный,Он синим цветком Расцветает от спичек. Проблемные вопросы: 1. Что объединяет следующие формулы: С2Н2 , С2Н6, С2Н4, С3Н8, СН4.2.Где можно встретить эти углеводороды?3. Какие вам известны важнейшие источники углеводородов в природе?4. На каких материках в настоящее время идет добыча этих источников?5. На каком материке сегодня не ведется добыча источников углеводородов?6. Назовите страны, являющееся крупными поставщиками природного газа на мировой рынок?7. Какие страны являются лидерами по добыче нефти?8. Каковы состав и области применения природного и попутного нефтяного газов?9. Нефть – состав, переработка?10. Каменный уголь – происхождение, применение продуктов коксования?11. Проблемы окружающей среды? Важнейшие источники углеводородов Природный газ Попутный нефтяной газ Нефть Каменный уголь Россия, Алжир, Иран, США Россия, Саудовская Аравия, Кувейт, Иран, Азербайджан Ректификация – процесс термического разделения нефти и нефтепродуктов на фракции.Фракция – смесь углеводородов, кипящих в определенном температурном интервале.Детонация – взрывное сгорание бензина в двигателе внутреннего сгорания. Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора.Крекинг – это процесс термического или каталитического разложения  углеводородов, содержащихся в нефти. (англ. to crack – колоть, расщеплять).Термический     крекинг -осуществляется при температуре около 470°С -550°С и небольшом давлении,     . Каталитический крекинг -проводят в присутствии катализатора (алюмосиликатов: смеси оксида алюминия и оксида кремния) при температуре 450 — 500°С и атмосферном давлении. Этот процесс был впервые осуществлён в 1918 году Н.Д. Зелинским Перегонка – это физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения. Пиролиз – разложение органического вещества при высокой температуре без доступа воздуха.   Работа с терминологией: Экономика любого государства зависит от природных источников углеводородов, поэтому уделим им особое внимание на нашем уроке. Важнейшие источники углеводородов Важнейшие компоненты Способ переработки Основные продукты Нефть Уголь Природный газ Походу урока заполняем таблицу… Первая нефтяная скважина в мире пробурена в 1848 году в Баку.Нефть меряют баррелями. Один баррель – около 136 кг. или 142л Шельфовая добыча нефти. Прокладка трубопровода. Сведения о нефти пришли к нам с Ближнего Востока.Люди начали добывать её 6-8 тыс. лет назад.Древние шумеры использовали асфальт (продукт окисления нефти) для бальзамирования мумий. Состав:Сложная смесь углеводородов (150)– алканов, циклоалканов, аренов линейного и разветвленного строения Способы переработки Свойства:Маслянистая горючая жидкость, Темный цветЛегче водыЗапахНе растворяется в водеНе имеет определенной температуры кипения Нефть физические химические Ректификация Алкилирование Ароматизация Крекинг Физический способ переработки - ректификация Фракция – часть сыпучего или кускового твердого материала либо жидкой смеси, выделенная по определенному признаку.Ректификация – разделение многокомпонентных жидких смесей на отдельные компоненты.Перегонка нефти основана на разности температур кипения углеводородов, входящих в ее состав. Прямая фракционная перегонка Фракции:Газовая Бензин ЛигроинКеросинДизельное топливоМазутСамая ценная вторая фракции Недостаток – выход бензиновой фракции 17-20% что не удовлетворяет потребности современной промышленности Ректификационные колонны Перегонка нефти Химический способ переработки - Крекинг Промышленный крекинг был изобретен русским инженером В.Г.Шуховым в 1891 году.Шухов В.Г. – «русский Эдиссон», его имя золотыми буквами вписано в историю цивилизации.Создал речные наливные баржи для перевозки нефти.Использовал паровые котлы для загрузки и разгрузки , а не мускульную силу.Изобрел первый трубопровод для перекачки с подогревом. Непрямая переработка нефти- процесс расщепления нефтепродуктов на углеводороды с меньшим числом атомов С Консорциум Каспийский нефтепровод:(КТК), нефтепровод «Западный Казахстан – Баку- Джейхан», Нефтепровод: «Казахстан-Туркменистан-Иран»,Нефтепровод: «Кенкияк-Кумколь-Китай» Инвесторы в Карачаганаке: 1) Британская компания-Бритиш газ,2)Итальянская – Эни, 3)Американская – Шеврон, 4)Лукойл-Россия Самая крупная нефтеносное месторождение – Кашаган. (Шельф в –Каспийском море)Ее геологические запасы составляет 7-9 млрд. бареллей нефти. Занимает 2-ое место в мире после месторождения нефти на Аляске в США. Трудности: большее содержание сероводородов, глубокое залегание пластов. В Кашаганском месторождение КазМунайГаз имеет 16% акции. (создается безотходное производство с инновационными технологиями, перерабатывающие нефти) Кашага́н — гигантское шельфовое нефтегазовое месторождение  Казахстана, расположено в 80 км от города Атырау, в северной части Каспийского моря. Глубина шельфа составляет 3—7 м. АО НК “КазМунайГаз” (КМГ Кашаган Б.В.) -16,88%;ENI S.p.A. (Agip Caspian Sea B.V.) – 16,81%;Exxon Mobil Corporation (ExxonMobil Kazakhstan Inc.) - 16,81%;Royal Dutch Shell plc. (Shell Kazakhstan Development B.V.) - 16,81%;Total S.A. (Total E&P Kazakhstan) - 16,81%;CNPC (CNPC Kazakhstan B.V.) - 8,33%;INPEX Corporation (INPEX North Caspian Sea) - 7,56%. ОПЕК – организация стран экспортеров нефти (штаб-квартира Вена-Австрия):Алжир, Венесуэла. Габон, Индонезия, Ирак,Иран,Китай, Кувейт,Ливия, Нигерия, ОАЭ, Саудовская Аравия, Эквадор. Опек (ОРЕС) – от английского названия союза «Organization of Petroleum Exporting Countries» Уникальные месторождения нефти: в Кувейте – Большой Бурган в Саудовской Аравии – Гавар в Иране – Румейла в России – Западная Сибирь в Казахстане – Каспийское море  Растворители Взрывчатые вещества Пластмассы Взрывчатые вещества Красители Разные Непредельные углеводороды Водород Метан Бензин Этилен Винный спирт Этилен - гликоль Искусственное созревание плодов Ароматические углеводороды Синтетический каучук Растворители Лекарства Сахарин Синтетический аммиак Азотные удобрения Небрежное отношение приводит к экологическим катастрофам. * Гибель икры, мальков, молоди рыб Экологические последствия нефтяного загрязнения Появление уродливых нежизнеспособных особей Гибель водоплавающих птиц Нарушение фотосинтеза- уменьшение первичной биопродукции на 10% Нарушение обмена в системе океан-атмосфера Накопление канцерогенов по цепям питания Гибель живых организмов Загрязнение земной поверхности Загрязнение воды Загрязнение атмосферы продуктами сгорания Состав природного газа Хотите узнать подробнее? Хотите узнать подробнее? Хотите узнать подробнее? Хотите узнать подробнее? ГАЗ Природный (самостоятельное скопление) Попутный (находится в нефти) Газоконденсат (смесь нефти и газа) Газ состоит из: углеводородов с примесью азота углекислого газа сероводорода аргона гелия (запас газа 9,5 трлн. м.куб68% - ЗКО) * Природный газ Смесь газообразных углеводородов различного происхождения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянных в почве Состав98% - СН4 2% - С2Н6, С3Н8, С4Н10,N2,CO2, Н2 Н2S Применение:1.Топливо на 90%2. Химическое сырье на 10%(сажа, водород, ацетилен, растворители) * Попутный нефтяной газ- «шапка» над нефтью Смесь углеводородов сопутствующие нефти и выделяющиеся при её добыче Состав30-40% - СН4 7,5% - С2Н6, 21,8% - С3Н8, 20,5% -С4Н10Примеси - N2,CO2, Н2О,Н2S Применение:Раньше сжигали, сейчас улавливают и используют:1.Топливо2. Химическое сырье - получая: пластмассы, каучуки, сухой газ, пропан- бутановую смесь, газовый бензин Газ ценное сырье для производства: синтетических волокон каучука пластмасс спиртов жиров удобрений аммиака ацетилена взрывчатых веществ медикаментов и т.д. Каучук Удобрения Мировые запасы газа сосредоточены в России Иране США Алжире Канаде Мексике Норвегии Важнейшие продукты, получаемые из природного газа и попутного нефтяного газа Природныегорючие газы Ацетилен Водород Аммиак Соли аммонияАзотная кислотаКарбамид РастворителиСинтетический каучукПластмассы Сероводород сера Серная кислота Синтез - газ Кислородсодержащие вещества Гелий Полиэтилен Этиловый спирт * Каменный уголь ПроисхождениеГорная порода осадочного происхождения (каменноугольный период) СоставСложная смесь ВМС- С, Н2, N2, O2 ,S Коксование (пиролиз) – разложение веществ без доступа кислорода при высокой температуре Продукты Коксовый газСН4, N2, CO2, CO, Н2, NН3 Каменноугольная смолаC6H6 и его гомологиC6H5OH, гетероциклические Аммиачная водаNH4OH, C6H5OH, H2S КоксЧистый уголь С Угли подразделяют на:Гумусовые – образовались из высших растенийСапропелевые – образовались из водорослей Состав:углерод 60-90%водород 1-12%кислород 2-20%азот 1-3%серафосфоркремнийалюминийжелезо,а так же влага Образование угляТОРФ БУРЫЙ УГОЛЬ КАМЕННЫЙ УГОЛЬ АНТРАЦИТ Под воздействием высокого давления и температурыуголь может превращаться в ГРАФИТ и ШУНГИТ Шунгит Месторождения:Каменноугольные – Тунгусский, Ленский, ТаймырскийВ России, Аппалачский в США, Карагандинский в Казахстане.(400 месторож. добывают 100 млн.тзапас угля КР 160 млрд.т.)Буроугольные – Ленский, Канско-Ачинский в России. Добыча угля:Открытый способ 2.Подземный способ Продукты переработки каменного угля Светильный газ Каменный уголь Кокс Нафталин Тринитронафталин Красители Аммиак Тротил Толуол Красители Сахарин Анилин Салициловые препараты Фенацетин Бензол Пек Фенол Пластмассы Каменноугольная смола Пикриновая кислота Красители Важнейшие источники углеводородов Важнейшие компоненты Способ переработки Основные продукты Нефть Бензин,Лигроин,Керосин,Газойль,Мазут. Перегонка,Крекинг,Реформинг. Топливо, сырье для химической промышленности. Уголь Органические и неорганические вещества. Коксование. Топливо в доменных печах, получение аммиака и водорода. Природный газ Метан, попутный нефтяной газ. Сжигание. Топливо,Получение ацетилена. Проверти правильность заполненной таблицы Самостоятельная работа № 1 Запишите уравнение реакции горенияМетана – СН4Этана – С2Н6Пропана – С3Н8Расставьте коэффициенты. Покажите, что это термохимические уравнения, а именно экзотермические. Как обозначают тепловой эффект реакции? ПРОВЕРКА Метан СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q Этан 2С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О + Q Пропан С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О + Q Самостоятельная работа № 2 ЗАДАЧА Вычислить сколько сгорело угля, если при этом выделилось 11,2 литра СО2 Дано: Найти:V(СО2 ) = 11,2л m(С) = ? ПРОВЕРКА Решение Х г 11,2 л С + О2 = СО2 υ=1моль υ=1моль М=12г/моль Vm=22,4л/моль М=12г V=22,4л Примем массу угля за х, составим и решим пропорцию: Х г / 12 г = 11,2 л / 22,4 л Х = 12 ·11,2 / 22,4 = 6 гОТВЕТ: Сгорело 6 г угля. Самостоятельная работа № 3 НефтьАлмазыКаменный угольПриродный газГрафитБурый уголь АБВГДЕ - - - - - - ПРОВЕРКА - Д- В- Е- Б- А- Г Рефлексия отзыв об уроке(Продолжите предложения) Меня удивило то, что…Мне показалось интересным ….Мне понравилось …Мне не понравилось …..Мне было трудно …..Мне показалось странным….Важно то, что …Я не понял(а) ….Я желаю …