Нефть - черное золото

Почему запасы углеводородного сырья определяют экономический потенциал и мощь страны, а по уровню их переработки можно судить об уровне цивилизации общества?
Почему нефть так важна для человека, и среди полезных ископаемых нефть называют «королевой энергетики», именуют её «чёрным золотом»?

Диаграмма потребления энергоресурсов на протяжении ХХ в.

Страна Добыча, млн.т
1.Саудовская Аравия 505
2. Россия 480
3. США 310
4. Иран 200
5. Мексика 190
6. Китай 160
7. Венесуэла 155
8. Канада 145
9. Норвегия 140
10. ОАЭ 130
11. Кувейт 130
12. Ирак 90

Маслянистая жидкость, темно-бурого цвета, почти черного с характерным запахом.
Плотность нефти меньше плотности воды: от 0,78г/см3 до 0,95 г/см3, поэтому нефть находится на поверхности воды и не смешивается с водой.
Нефть горит желтым коптящим пламенем.
В её состав входят углеводороды различной молекулярной массы, содержащие от 5 до 50 атомов углерода ( алканы, циклоалканы, ароматические углеводороды).
Физические свойства нефти

Состав нефти

Ректификация
Крекинг
Риформинг
Пиролиз
Способы переработки нефти и нефтепродуктов

Перегонку нефти осуществляют в установке, которая состоит из трубчатой печи и ректификационной колонны. По трубопроводу подается нефть, где она нагревается до t=320-350 С и в виде смеси жидкости и паров поступает в колонну. Внутри она имеет горизонтальные перегородки с отверстиями, так называемые тарелки. Пары нефти подаются в колонну через отверстия, поднимаются вверх, при этом они постепенно охлаждаются и сжижаются. Менее летучие получаются на первых тарелках, боле летучие поднимаются вверх.
.
Перегонка нефти

Группы веществ, полученные при перегонке нефти и обладающие близкими свойствами, называются фракциями.
.

Крекинг – процесс получения бензина и легких моторных топлив из нефти путем термического расщепления молекул тяжелых углеводородов под действием высоких температур и давления.
Сырье: соляровая фракция, мазут, керосин.
Условия: t= 470-550
P= 2-7 МПа
Химические способы переработки нефти и нефтепродуктов

Русский инженер
В.Г. Шухов
изобрёл
крекинг-процесс (1891)

Крекинг, проведенный в присутствии катализаторов, называют каталитическим
Сырье: керосин и газойль
Условия: t = 450 - 500 С
Катализатор: природные алюмосиликаты
Давление: атмосферное
Выход бензина до 70%
СН3-СН2-СН2-СН2-СН3 t,p, AlCl3 СН3-СН-СН2-СН3
н-пентан СН3
2-метилбутан

Каталитический крекинг
впервые осуществил
Н.Д. Зелинский
(1918)

Риформинг — процесс дальнейшей переработки продуктов термического крекинга для получения углеводородов разветвленного и циклического строения, а также ароматических углеводородов.
Продуктами риформинга являются бензины с октановым числом 90-95, водород и углеводороды.
Сырье: мазут, керосин
t= 500
Давление: 1-5 МПа
Химические способы переработки нефти и нефтепродуктов

Пиролиз – разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре. Пиролиз нефти – один из важнейших путей получения ароматических углеводородов, этилена, ацетилена

«Нефтяные мосты»
Персидский залив
Западная Европа
Персидский залив
Япония
Карибский бассейн
США
Северная Африка
Зарубежная Европа
Россия
Зарубежная Европа
и страны СНГ
Юго – Восточная Азия
Япония

Загрязнение воды нефтью
При транспортировке нефти существует огромная вероятность экологических катастроф.
Нефть и нефтепродукты попадают в океан не только при аварии судов, но и при разведке, добыче и сливе балластных вод танкерами.

Нефтяная чума
Нефтяная пленка на поверхности воды нарушает обмен тепла, влаги и газов между водной средой и атмосферой, в результате нарушается биологическое равновесие

Непосредственное отравление живых организмов с летальным исходом
Нарушение физиологической активности
Возникновение болезней, вызванное попаданием в организм углеводородов
Объясните, почему нефтяные пятна, образующиеся на поверхности воды, очень опасны для живых организмов?

Налить воду в три химических стакана.
Добавить в каждый стакан некоторое количество нефти, так чтобы она покрывала поверхность воды.
В один из стаканов добавить опилки, в другой - измельченный мел, в третий средство для мытья посуды.
Перемешать содержимое стаканов стеклянной палочкой и дать отстояться полученным смесям.
Опираясь на результаты опытов предложить способы очистки воды от нефтяного загрязнения.
Удаление нефтяного загрязнения с поверхности воды