Природные источники углеводородов

Углеводороды — соединения, состоящие только из атомов углерода и водорода.
Углеводороды делят на циклические (карбоциклические соединения) и ациклические.
К ациклическим углеводородам относят органические соединения, углеродный скелет молекул которых представляет собой незамкнутые цепи.

Природные источники углеводородов
◘ Нефть
◘ Природный газ
◘ Попутный нефтяной газ
◘ Уголь и торф

Классификация углеводородов
Углеводороды
Ациклические
Карбоциклические
Предельные
Непредельные
Алканы
Алкены
Алкадиены
Алкины
Ароматические
Алициклические
Циклоалканы
Циклоалкены

Природный газ
смесь газовсмесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном
разложении
органических веществ, газ относится к группе осадочных горных пород

Состав природного газа

Свойства природного газа
Физические:
без цвета, вкуса и запаха.
Химические:
экологически чистое топливо
СН4 + О2 → СО2 + Н2О

Важнейшие месторождения газа

По способу добычи природные газы делятся на:
собственно природные;
попутные нефтяные газы - это природный углеводородный газ, растворенный в нефти или находящийся в «шапках» нефтяных и газоконденсатных месторождений.
Состав попутного и природного газов, в %:

Характеристика попутных нефтяных газов

в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи;
.
Применение природного газа
В химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс.
как топливо для
машин ,
котельныхкотельных, ТЭЦ и др.

Важнейшие продукты, получаемые
из природного газа и попутного нефтяного газа
Природные
горючие
газы
Ацетилен
Водород
Аммиак
Соли аммония
Азотная кислота
Карбамид
Растворители
Синтетический каучук
Пластмассы
Сероводород
сера
Серная кислота
Синтез - газ
Кислородсодержащие
вещества
Гелий
Полиэтилен
Этиловый спирт

Преимущества природного газа как топлива
При сгорании выделяется особенно много теплоты.
Является экологически более чистым видом топлива по сравнению с другими.
Самый дешёвый вид топлива.
Легко транспортируется по газопроводам.

Нефть.
Нефть – это маслянистая жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом; намного легче воды и в воде не растворяется.

Фильм

Состав нефти:

Ректификация (фракционная переработка) – это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения.
Горючее для автомобилей
и самолетов,
растворитель масел и каучуков
Сырье для химического
производства
Горючее для дизельных
двигателей
Горючее для тракторов,
реактивных двигателей
БЕНЗИН С5-С11
40-1500С
150-2500С
ЛИГРОИН С8-С14
180-3000С
КЕРОСИН С12-С18
275-4000С
ГАЗОЙЛЬ С13-С19
МАЗУТ
Соляровое масло, смазочные масла, вазелин, парафин,
Топливо для электростанций, кораблей, сырье для производства масел
Твердый остаток – гудрон
и продукты его переработки
битум и асфальт
Выход бензина 17-20%

Крекинг углеводородов
(вторичная переработка углеводородов)
Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества
1891 г – В. Г. Шухов
Выход бензина
65-70%

Термический и каталитический крекинг

Термический крекинг
При нагревании происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие, в том числе на молекулы, входящие в состав бензина. Например:
С8Н18 → С4Н10 + С4Н8
С4Н10 → С2Н6 + С2Н4
С4Н10 → С3Н6 + СН4

Каталитический крекинг
Проводят в присутствии природных или синтетических алюмосиликатов.

Риформинг
Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора. Более дешёвый и лёгкий путь увеличения октанового числа состоит в добавлении к бензину некоторых веществ, изменяющих характер горения топлива. Так, детонационную стойкость бензина увеличивают небольшие количества тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4. Такой бензин называют этилированным.

КАМЕННЫЙ УГОЛЬ — твёрдое горючее полезное ископаемое растительного происхождения — разновидность углей ископаемых , промежуточная между бурым углём и антрацитом

При перегонке каменного угля образуются:
коксовый газ;
надсмольная вода (аммиак);
каменноугольная смола (получают арены, фенолы);
кокс (применяют в металлургии для восстановления металлов.)

Примерный состав коксового газа

Коксование угля (пиролиз).
Схема коксовой печи
Каменный уголь
Камеры для коксования угля
Загрузочные отверстия
Трубы для выхода
летучих продуктов
Газосборник
Регенераторы
для нагревания
газа и воздуха
Продукты конденсата
Сырье
t= 900 – 1050 ۫C,
без доступа воздуха

Батарея коксовых печей

Экологические проблемы возникающие при переработке углеводородов

Гибель живых организмов

Загрязнение воды

Загрязнение суши

Загрязнение атмосферы продуктами сгорания