Природные источники углеводородов

Попутный нефтяной газ
Природный газ
Каменный уголь
4
2
1
Нефть
3
Источники углеводородов

Природный газ
Природный газ
не имеет цвета и запаха
образует самостоятельные скопления в виде газовых месторождений
температура самовозгорания: 650 °C
у газа наиболее простая транспортировка – по трубопроводам. Это разгружает транспорт и удешевляет сам газ.
Мировые запасы газа сосредоточены в России, Иране, США, Алжире, Канаде, Мексике, Норвегии.
по запасам газа Россия на 1 месте
Залежи газа (как и нефти) располагаются в основном на глубинах, превышающих 3 км, где первичное органическое вещество при температуре 100 °С и высоком давлении преобразуется в углеводороды.

Пентан
Бутан
Метан
основной компонент
CH4
80-97%
C2H6
0,5-4%
C3H8
0,2-1,5%
C4H10
0,1-1%
C5H12
0-1%
N…
2-13%
«сухой газ»
состав
природного
газа

как топливо в промышленности и быту
сырье для
химпрома
преимущества
теплота сгорания выше, чем у других видов топлива( при сжигании 1 м3 газа выделяется до 54400 кДж)
не оставляет золы
экологически чистый вид топлива
Получение синтетических волокон, каучука, пластмасс, спиртов, жиров, азотных удобрений, аммиака, ацетилена, взрывчатых веществ, медикаментов и т.д.
Применение природного газа

Попутный газ
Тоже природный газ, растворен в нефти и расположен над нефтью. На 1 т нефти попутно добывают 100–150 м3 газа
При извлечении нефти на поверхность газ из-за резкого падения давления отделяется от нее.
CH4 ≈ 40%
Попутный газ содержит алканы, в молекулах которых от 1 до 6 атомов C
C2H6 ≈ 20%
C3H8 ≈ 20%
C4H10 ≈ 20%
C5H12 мало
C6H14 мало
Попутный газ – «жирный газ», т.к. кроме метана (сухой газ) и его гомологов содержатся высшие углеводороды.

газовый бензин
сухой газ
метан
пропан-бутановая
фракция
Смесь пентана с гексаном
Использование
попутного
газ
Использование попутного газа шире, чем природного, т.к. с CH4 в нем содержится много C2H6, C3H8, C4H10, C5H12
Газовый бензин используют как добавку к бензину.
Смесь пропана и бутана в сжиженном виде используют как топливо в быту и в автомобилях.
Разделяют попутный газ на этан, пропан и т.д., из которых потом получают непредельные углеводороды.

Нефть
маслянистая горючая жидкость с характерным запахом
от светло-бурого до черного цвета
немного легче воды
не растворяется в воде
нет определенной tкипения
Нефть, как и газ, не образует отдельных пластов, она заполняет пустоты в породах: поры между песчинками, трещины
Залежи нефти находятся в недрах земли на разной глубине.
Нефть находится под давлением и поднимается по скважине на поверхность земли.
НЕФТЬ

Cернистая(от 0,5 до 2% S)
Нефть - смесь различных углеводородов (≈150) с примесями других веществ
Малосернистая(до 0,5% S)
Высокосернистая (> 2% S)
классификация по составу серы
Состав нефти зависти от месторождения.
Бакинская: богата циклоалканами, бедна предельными углеводородами
Грозненская и ферганская: больше предельных углеводородов
Пермская: содержит ароматические углеводороды
Сера приносит немало хлопот нефтяникам, вызывая коррозию металлов.
Состав нефти

нефть
по содержанию
углеводородов
метановая
смешанная
алканы
Смесь алканов, циклоалканов и ароматических углеводородов
нафтеновая
циклоалканы
ароматическая
Бензол и его гомологи

нефть
по плотности
легкая
тяжелая
извлекают насосами, фонтанным способом.
Из них делают в основном бензин и керосин
иногда добывают шахтным способом (Яремское месторождение в Республике Коми)
Перерабатывают в битум, мазут, масла,
Из некоторых сортов нефти выделяют парафин.
Смешивая твердые и жидкие углеводороды, получают вазелин.
Легкая нефть примерно на два процента меньше углерода, чем тяжелая, зато большее количество водорода и кислорода.

Нефть
C2H4
Бутадиеновый
каучук
H2C-CH2
| |
HO OH
Антифризы
C2H5OH
Растворители
Волокна
лавсана
Растворители
Бутадиен-
стирольный
каучук
H2C-CH-CH2
| | |
HO OH OH
Антифризы
Лекарственные
мази
Мази для
парфюмерии
H3C-CH=CH2
и др.непред.
углеводороды
Растворители
Горючее для
двигаелей
внутреннего
сгорания
Взрывчатые
вещества
Использование нефти
CH2=CH
|
CH2=CH

Переработка фракций после первичного процесса
первичная
вторичная
Переработка нефти
1
Крекинг
т.е. расщепление длинной углеводородной цепи на углеводороды с меньшим числом атомов углерода
2
Пиролиз
т.е. разложение орг. веществ без доступа воздуха при высокой температуре
3
Гидроочистка
т.е. обработка водородом при нагревании и давлении в присутствии катализатора
Перегонка нефти (ректификация) т.е разделение на фракции
Недостаток: малый выход бензина
для увеличения выхода бензина и улучшения его качества
получение ароматич.углеводородов (бензол, толуол), непред. газообразных углеводородов(этилена, ацетилена)
чтобы удалить сернистые и азотосодержащие соед.

Керосин
Мазут
Бензин
Горючее для автомобилей, растворители масел, каучуков, для очистки тканей
Горючее для тракторов, самолетов, ракет, бытовых нужд.
Моторное топливо, смазочные масла, топливо в котельных
Применение нефтепродуктов

Уголь - продукт изменения древних растительных остатков. Это сложная природная смесь различных веществ, содержащих углерод.
Каменный уголь
Состав угля
В состав угля входят и неорганические вещества: вода, аммиак, сероводород.

как топливо в промышленности и быту
технологическое и химическое сырье
Делают искусственный графит.
Золу используют в производстве строительных материалов, керамического и огнеупорного сырья, глинозема.
Крупными каменноугольными бассейнами являются: Тунгусский, Ленский, Таймырский в России, Аппалачский в США, Карагандинский в Казахстане
Одним из основных способов получения углеводородов из каменного угля является коксование или сухая перегонка
Применение каменного угля