Konuyla ilgili mesaj: “Doğal hidrokarbon kaynakları”

Tedarikli

Hidrokarbonlar

Hidrokarbonlar yalnızca karbon ve hidrojen atomlarından oluşan bileşiklerdir.

Hidrokarbonlar siklik (karbosiklik bileşikler) ve asiklik olarak ikiye ayrılır.

Siklik (karbosiklik), yalnızca karbon atomlarından oluşan bir veya daha fazla döngü içeren bileşiklerdir (heteroatomlar içeren heterosiklik bileşiklerin aksine - nitrojen, kükürt, oksijen vb.).

D.). Karbosiklik bileşikler ise aromatik ve aromatik olmayan (alisiklik) bileşiklere ayrılır.

Asiklik hidrokarbonlar, karbon iskelet molekülleri açık zincirli olan organik bileşikleri içerir.

Bu zincirler tekli bağlardan (СnН2n alkanlar +2) oluşturulabilir, bir çift bağ (СnН2n alkenleri), iki veya daha fazla çift bağ (dienler veya polienler), bir üçlü bağ (alkinler СnН2n-2) içerebilir.

Bildiğiniz gibi karbon zincirleri çoğu organik maddenin bir parçasıdır. Bu nedenle, hidrokarbonların incelenmesi özellikle önemlidir çünkü bu bileşikler diğer organik bileşik sınıflarının yapısal temelidir.

Ayrıca hidrokarbonlar, özellikle alkanlar, organik bileşiklerin ana doğal kaynaklarıdır ve en önemli endüstriyel ve laboratuvar sentezlerinin temelidir.

Hidrokarbonlar kimya endüstrisi için en önemli hammadde türüdür. Buna karşılık, hidrokarbonlar doğada oldukça yaygındır ve çeşitli doğal kaynaklardan izole edilebilir: petrol, ilgili petrol ve doğal gaz, kömür.

Gelin onlara daha yakından bakalım.

Petrol, moleküllerde 5 ila 50 karbon atomu içeren, esas olarak doğrusal ve dallanmış alkanlar olmak üzere hidrokarbonların diğer organik maddelerle doğal kompleks bir karışımıdır.

Bileşimi önemli ölçüde ekstraksiyon (birikim) yerine bağlıdır; alkanlara ek olarak sikloalkanlar ve aromatik hidrokarbonlar da içerebilir.

Petrolün gaz ve katı bileşenleri, toplanma durumunu belirleyen sıvı bileşenleri içinde çözülür. Yağ, suda çözünmeyen, karakteristik bir kokuya sahip, koyu (kahverengiden siyaha) renkte yağlı bir sıvıdır. Yoğunluğu suya göre daha azdır, bu nedenle yağ içine girdiğinde yüzeye yayılarak oksijenin ve diğer hava gazlarının su içinde çözünmesini engeller.

Petrolün doğal su kaynaklarına girdiğinde mikroorganizmaların ve hayvanların ölümüne neden olduğu, çevre felaketlerine ve hatta felaketlere yol açtığı açıktır. Yağ bileşenlerini gıda olarak kullanabilen ve onu hayati aktivitelerinin zararsız ürünlerine dönüştürebilen bakteriler vardır. Bu bakterilerin kültürlerinin kullanımının, petrolün üretimi, nakliyesi ve rafine edilmesi sırasında çevre kirliliğiyle mücadelede çevre açısından en güvenli ve umut verici yol olduğu açıktır.

Doğada, aşağıda tartışılacak olan petrol ve ilgili petrol gazı, dünyanın iç kısımlarındaki boşlukları doldurur. Çeşitli maddelerin karışımı olan yağın sabit bir kaynama noktası yoktur. Karışımdaki her bir bileşenin kendi fiziksel özelliklerini koruduğu açıktır, bu da yağın bileşenlerine ayrılmasını mümkün kılar. Bunu yapmak için, mekanik safsızlıklardan ve kükürt içeren bileşiklerden arındırılır ve fraksiyonel damıtma veya rektifikasyon adı verilen işleme tabi tutulur.

Ayrımsal damıtma, farklı kaynama noktalarına sahip bileşenlerin bir karışımını ayırmaya yönelik fiziksel bir yöntemdir.

Düzeltme işlemi sırasında yağ aşağıdaki fraksiyonlara ayrılır:

Doğrultucu gazlar, kaynama noktası 40 ° C'ye kadar olan, esas olarak propan ve bütan gibi düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonların bir karışımıdır;

Benzin fraksiyonu (benzin) - C5H12'den C11H24'e kadar olan bileşimdeki hidrokarbonlar (kaynama noktası 40-200 ° C); bu fraksiyonun daha ince ayrılmasıyla benzin (petrol eteri, 40-70 °C) ve benzin (70-120 °C) elde edilir;

Nafta fraksiyonu - C8H18 ila C14H30 arası bileşimdeki hidrokarbonlar (kaynama noktası 150-250 °C);

Gazyağı fraksiyonu - C12H26 ila C18H38 arası bileşimdeki hidrokarbonlar (kaynama noktası 180-300 °C);

Dizel yakıt - C13H28 ila C19H36 arası bileşimdeki hidrokarbonlar (kaynama noktası 200-350 ° C).

Yağın damıtılmasından elde edilen kalıntı - akaryakıt - 18 ila 50 arasında karbon atomu sayısına sahip hidrokarbonlar içerir. Düşük basınç altında damıtma yoluyla dizel yağı (C18H28-C25H52), yağlama yağları (C28H58-C38H78), vazelin ve parafin elde edilir. akaryakıttan - düşük erime noktalı katı hidrokarbon karışımları.

Akaryakıt - katran ve işlenmesinden elde edilen ürünler - bitüm ve asfaltın damıtılmasından elde edilen katı kalıntı, yol yüzeylerinin imalatında kullanılır.

İlgili petrol gazı

Petrol sahaları, kural olarak, yer kabuğundaki petrolün üzerinde toplanan ve üstteki kayaların basıncı altında kısmen çözünen, ilişkili petrol gazı adı verilen büyük birikimler içerir.

Petrol gibi, ilgili petrol gazı da değerli bir doğal hidrokarbon kaynağıdır. Esas olarak molekülleri 1 ila 6 karbon atomu içeren alkanları içerir. İlgili petrol gazının bileşiminin petrolden çok daha zayıf olduğu açıktır. Ancak buna rağmen hem yakıt olarak hem de kimya sanayinde hammadde olarak da yaygın olarak kullanılmaktadır. Sadece birkaç on yıl önce, çoğu petrol sahasında, ilgili petrol gazı, petrole yararsız bir katkı maddesi olarak yakıldı.

Şu anda, örneğin Rusya'nın en zengin petrol rezervi olan Surgut'ta, yakıt olarak ilgili petrol gazı kullanılarak dünyanın en ucuz elektriği üretiliyor.

İlgili petrol gazı, doğal gazla karşılaştırıldığında çeşitli hidrokarbonlar bakımından bileşim açısından daha zengindir. Bunları kesirlere bölerek şunu elde ederiz:

Gaz benzini, esas olarak lentan ve heksandan oluşan oldukça uçucu bir karışımdır;

Adından da anlaşılacağı gibi propan ve bütandan oluşan ve basınç arttığında kolayca sıvı hale dönüşen propan-bütan karışımı;

Kuru gaz esas olarak metan ve etan içeren bir karışımdır.

Küçük moleküler ağırlığa sahip uçucu bileşenlerin bir karışımı olan benzin, düşük sıcaklıklarda bile iyi buharlaşır. Bu, gaz benzininin Uzak Kuzey'deki içten yanmalı motorlar için yakıt olarak ve motor yakıtına katkı maddesi olarak kullanılmasını mümkün kılarak, kış koşullarında motorların çalıştırılmasını kolaylaştırır.

Sıvılaştırılmış gaz formundaki bir propan-bütan karışımı, ev yakıtı olarak (kulübenizdeki tanıdık gaz silindirleri) ve çakmakları doldurmak için kullanılır.

Karayolu taşımacılığının kademeli olarak sıvılaştırılmış gaza geçişi, küresel yakıt krizinin üstesinden gelmenin ve çevre sorunlarını çözmenin ana yollarından biridir.

Bileşimi doğal gaza yakın olan kuru gaz da yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Bununla birlikte, ilgili petrol gazının ve bileşenlerinin yakıt olarak kullanılması, onu kullanmanın en umut verici yolu olmaktan uzaktır.

İlgili petrol gazının bileşenlerinin kimyasal üretim için hammadde olarak kullanılması çok daha verimlidir. Hidrojen, asetilen, doymamış ve aromatik hidrokarbonlar ve bunların türevleri, ilgili petrol gazını oluşturan alkanlardan elde edilir.

Gaz halindeki hidrokarbonlar yalnızca yer kabuğundaki petrole eşlik etmekle kalmaz, aynı zamanda bağımsız birikimler (doğal gaz yatakları) da oluşturur.

Doğal gaz

Doğal gaz, düşük moleküler ağırlığa sahip gaz halindeki doymuş hidrokarbonların bir karışımıdır. Doğal gazın ana bileşeni metan olup, payı alana bağlı olarak hacimce %75 ila %99 arasında değişmektedir.

Doğal gaz, metanın yanı sıra etan, propan, bütan ve izobütanın yanı sıra nitrojen ve karbondioksiti de içerir.

İlgili petrol gibi, doğal gaz da hem yakıt olarak hem de çeşitli organik ve inorganik maddelerin üretiminde hammadde olarak kullanılır.

Doğal gazın ana bileşeni olan metandan hidrojen, asetilen ve metil alkol, formaldehit ve formik asit gibi birçok organik maddenin elde edildiğini zaten biliyorsunuz. Doğal gaz, enerji santrallerinde, konut ve endüstriyel binaların su ısıtması için kazan sistemlerinde, yüksek fırın ve açık ocak endüstrilerinde yakıt olarak kullanılmaktadır.

Bir şehir evinin mutfak gaz sobasındaki kibriti yakıp gazı yakarak, doğal gazı oluşturan alkanların oksidasyonunun zincirleme reaksiyonunu "tetiklersiniz".

Kömür

Petrol, doğal ve ilgili petrol gazlarının yanı sıra kömür de doğal bir hidrokarbon kaynağıdır.

0n dünyanın bağırsaklarında kalın katmanlar oluşturur, kanıtlanmış rezervleri petrol rezervlerini önemli ölçüde aşmaktadır. Petrol gibi kömür de büyük miktarda çeşitli organik maddeler içerir.

Organik maddelerin yanı sıra su, amonyak, hidrojen sülfür ve tabii ki karbonun kendisi - kömür gibi inorganik maddeler de içerir. Kömürü işlemenin ana yöntemlerinden biri, hava erişimi olmadan koklaştırma - kalsinasyondur. Yaklaşık 1000 °C sıcaklıkta gerçekleştirilen koklaştırma sonucunda aşağıdakiler oluşur:

Hidrojen, metan, karbon dioksit ve karbon dioksit, amonyak, nitrojen ve diğer gazların karışımlarını içeren kok fırını gazı;
benzen ve homologları, fenol ve aromatik alkoller, naftalin ve çeşitli heterosiklik bileşikler de dahil olmak üzere yüzlerce kez kişisel organik maddeler içeren kömür katranı;
Adından da anlaşılacağı gibi çözünmüş amonyağın yanı sıra fenol, hidrojen sülfit ve diğer maddeleri içeren suprasin veya amonyak suyu;
kok, koklaşmadan elde edilen katı bir kalıntıdır, neredeyse saf karbondur.

Kok demir ve çelik üretiminde, amonyak ise nitrojen ve kombine gübre üretiminde kullanılıyor ve organik kok ürünlerinin önemi göz ardı edilemez.

Sonuç: Dolayısıyla, petrol, ilgili petrol ve doğal gazlar ve kömür, yalnızca en değerli hidrokarbon kaynakları değil, aynı zamanda, ilerici kalkınma için dikkatli ve makul kullanımı gerekli bir koşul olan, yeri doldurulamaz doğal kaynakların eşsiz deposunun bir parçasıdır. insan toplumunun gelişimi.

Hidrokarbonların doğal kaynakları fosil yakıtlardır. Organik maddelerin çoğu doğal kaynaklardan elde edilir. Organik bileşiklerin sentezi sürecinde hammadde olarak doğal ve beraberindeki gazlar, taşkömürü ve kahverengi kömür, petrol, bitümlü şist, turba, hayvansal ve bitkisel kökenli ürünler kullanılmaktadır.

Doğal gazın bileşimi nedir

Doğal gazın niteliksel bileşimi iki grup bileşenden oluşur: organik ve inorganik.

Organik bileşenler şunları içerir: metan - CH4; propan - C3H8; bütan - C4H10; etan - C2H4; Beşten fazla karbon atomuna sahip daha ağır hidrokarbonlar. İnorganik bileşenler aşağıdaki bileşikleri içerir: hidrojen (küçük miktarlarda) - H2; karbondioksit - CO2; helyum - O; nitrojen - N2; hidrojen sülfür - H2S.

Belirli bir karışımın bileşiminin tam olarak ne olacağı kaynağa, yani birikintiye bağlıdır. Aynı nedenler doğal gazın çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerini de açıklamaktadır.

Kimyasal bileşim
Doğal gazın ana kısmı metandır (CH4) - %98'e kadar. Doğal gaz ayrıca daha ağır hidrokarbonlar da içerebilir:
* etan (C2H6),
* propan (C3H8),
* bütan (C4H10)
- metan homologlarının yanı sıra diğer hidrokarbon olmayan maddeler:
* hidrojen (H2),
* hidrojen sülfür (H2S),
* karbondioksit (CO2),
* nitrojen (N2),
* helyum (He).

Doğal gaz renksiz ve kokusuzdur.

Bir sızıntıyı kokuyla tespit etmek için, gaza güçlü ve hoş olmayan bir kokuya sahip az miktarda merkaptan eklenir.

Doğalgazın diğer yakıt türlerine göre avantajları nelerdir?

1. basitleştirilmiş ekstraksiyon (yapay pompalama gerektirmez)

2. ara işlem yapılmadan (damıtma) kullanıma hazır

Hem gaz hem de sıvı halde taşıma.

4. Yanma sırasında minimum zararlı madde emisyonu.

5. Yanması sırasında zaten gaz halindeki yakıtın tedarik edilmesinin kolaylığı (bu tür yakıtı kullanan ekipmanın maliyeti daha düşük)

rezervleri diğer yakıtlardan daha kapsamlıdır (daha düşük piyasa değeri)

7. Ulusal ekonominin diğer yakıt türlerine göre daha büyük sektörlerinde kullanılması.

Rusya'nın derinliklerinde yeterli miktarda.

9. Kazalar sırasında yakıtın kendi emisyonları çevreye daha az toksiktir.

10. Ulusal ekonominin vb. teknolojik planlarında kullanım için yüksek yanma sıcaklığı.

Kimya endüstrisindeki uygulama

Plastik, alkol, kauçuk ve organik asitlerin üretiminde kullanılır. Doğada bulunamayan kimyasallar, örneğin polietilen, yalnızca doğal gaz kullanılarak sentezlenebilir.

metan, asetilen, amonyak, metanol ve hidrojen siyanür üretiminde hammadde olarak kullanılır. Aynı zamanda doğal gaz, amonyak üretiminin ana hammadde tabanıdır. Amonyağın neredeyse dörtte üçü azotlu gübre üretmek için kullanılıyor.

Amonyaktan elde edilen hidrojen siyanür, asetilen ile birlikte çeşitli sentetik elyafların üretiminde ilk hammadde görevi görür. Asetilen, endüstride ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılan çeşitli sacların üretiminde kullanılabilir.

Ayrıca asetat ipeği üretmek için de kullanılır.

Doğal gaz, endüstriyel ve evsel ihtiyaçlar için kullanılan en iyi yakıt türlerinden biridir. Yakıt olarak değeri aynı zamanda bu mineral yakıtın oldukça çevre dostu olmasından kaynaklanmaktadır. Yandığında diğer yakıt türlerine göre çok daha az zararlı madde ortaya çıkar.

En önemli petrol ürünleri

Rafinaj işlemi sırasında petrol, yakıt (sıvı ve gaz), yağlama yağları ve gresler, solventler, bireysel hidrokarbonlar - etilen, propilen, metan, asetilen, benzen, toluen, ksilo vb., katı ve yarı katı karışımlar üretmek için kullanılır. hidrokarbonlar (parafin, vazelin, seresin), petrol bitümü, karbon karası (kurum), petrol asitleri ve türevleri.

Petrol rafinasyonundan elde edilen sıvı yakıt, motor yakıtı ve kazan yakıtı olarak ikiye ayrılır.

Gaz halindeki yakıtlar, belediye hizmetleri için kullanılan hidrokarbon sıvılaştırılmış yakıt gazlarını içerir. Bunlar farklı oranlarda propan ve bütan karışımlarıdır.

Çeşitli makine ve mekanizmalarda sıvı yağlama sağlamak üzere tasarlanan yağlama yağları, uygulamaya bağlı olarak endüstriyel, türbin, kompresör, şanzıman, izolasyon ve motor yağlarına ayrılır.

Gresler, sabunlar, katı hidrokarbonlar ve diğer koyulaştırıcılar ile koyulaştırılmış petrol yağlarıdır.

Petrol ve petrol gazlarının işlenmesinden elde edilen bireysel hidrokarbonlar, polimerlerin ve organik sentez ürünlerinin üretimi için hammadde görevi görür.

Bunlardan en önemlileri sınırlayıcı olanlardır: metan, etan, propan, bütan; doymamış – etilen, propilen; aromatik - benzen, toluen, ksilenler. Ayrıca petrol rafine etme ürünleri, yüksek moleküler ağırlığa (C16 ve daha yüksek) sahip doymuş hidrokarbonlardır - parfüm endüstrisinde kullanılan ve gresler için koyulaştırıcı olarak kullanılan parafinler, serinler.

Ağır yağ kalıntılarından oksidasyon yoluyla elde edilen petrol bitümü, yol yapımında, çatı kaplama malzemelerinin üretiminde, asfalt verniklerinin ve baskı mürekkeplerinin hazırlanmasında vb. kullanılır.

Petrol rafinasyonunun ana ürünlerinden biri, havacılık ve motor benzinini içeren motor yakıtıdır.

Bildiğiniz hidrokarbonların ana doğal kaynakları nelerdir?

Hidrokarbonların doğal kaynakları fosil yakıtlardır.

Organik maddelerin çoğu doğal kaynaklardan elde edilir. Organik bileşiklerin sentezi sürecinde hammadde olarak doğal ve beraberindeki gazlar, taşkömürü ve kahverengi kömür, petrol, bitümlü şist, turba, hayvansal ve bitkisel kökenli ürünler kullanılmaktadır.

12Sonraki ⇒

19. paragrafın cevapları

1. Bildiğiniz hidrokarbonların ana doğal kaynakları nelerdir?
Petrol, doğal gaz, şist, kömür.

Doğal gazın bileşimi nedir? En önemli yatakları coğrafi harita üzerinde gösterin: a) doğal gaz; kaynamak; c) kömür.

3. Doğalgazın diğer yakıt türlerine göre avantajları nelerdir? Kimya endüstrisinde doğal gaz hangi amaçlarla kullanılır?
Doğal gaz, diğer hidrokarbon kaynaklarıyla karşılaştırıldığında üretimi, taşınması ve işlenmesi en kolay olanıdır.

Kimya endüstrisinde doğal gaz, düşük molekül ağırlıklı hidrokarbonların kaynağı olarak kullanılır.

4. Aşağıdakilerin üretimi için reaksiyon denklemlerini yazın: a) metandan asetilen; b) asetilenden kloropren kauçuğu; c) metandan karbon tetraklorür.

5. İlgili petrol gazlarının doğal gazdan farkı nedir?
İlgili gazlar, yağda çözünmüş uçucu hidrokarbonlardır.

İzolasyonları damıtma yoluyla gerçekleşir. Doğal gazın aksine, petrol sahası gelişiminin herhangi bir aşamasında izole edilebilir.

6. İlgili petrol gazlarından elde edilen ana ürünleri tanımlayın.
Ana ürünler: metan, etan, propan, n-bütan, pentan, izobütan, izopentan, n-heksan, n-heptan, heksan ve heptan izomerleri.

En önemli petrol ürünlerini adlandırın, bileşimlerini ve uygulama alanlarını belirtin.

8. Üretimde hangi yağlama yağları kullanılıyor?
Metal kesme makineleri vb. için motor yağları, şanzıman, endüstriyel, yağlama ve soğutma emülsiyonları.

Yağ nasıl damıtılır?

10. Petrolün çatlaması nedir? Hidrokarbon parçalanması reaksiyonları için bir denklem yazın Ve bu süreçte.

Petrolün doğrudan damıtılması sırasında neden% 20'den fazla benzin elde edilemiyor?
Çünkü yağdaki benzin fraksiyonunun içeriği sınırlıdır.

12. Termal çatlamanın katalitik çatlamadan farkı nedir? Termal ve katalitik parçalamalı benzinlerin özelliklerini veriniz.
Termal çatlama sırasında reaksiyona giren maddeleri yüksek sıcaklıklara ısıtmak gerekir; katalitik kırma sırasında, bir katalizörün eklenmesi reaksiyonun aktivasyon enerjisini azaltır, bu da reaksiyon sıcaklığının önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kılar.

Çatlak benzini düz damıtılmış benzinden pratik olarak nasıl ayırt edebilirsiniz?
Cracking benzini, düz damıtılmış benzinle karşılaştırıldığında daha yüksek bir oktan sayısına sahiptir; Patlamaya karşı daha dayanıklıdır ve içten yanmalı motorlarda kullanılması tavsiye edilir.

14. Yağ aromatizasyonu nedir? Bu süreci açıklayan reaksiyon denklemlerini yazın.

Koklaşabilir taş kömüründen elde edilen başlıca ürünler nelerdir?
Naftalin, antrasen, fenantren, fenoller ve kömür yağları.

16. Kok nasıl elde edilir ve nerede kullanılır?
Kok, hindistancevizi kömürünün oksijen olmadan 950-1100 sıcaklıkta elde edilmesiyle elde edilen katı, gözenekli, gri bir üründür.

Dökme demirin eritilmesinde, dumansız bir yakıt olarak, demir cevheri için indirgeyici bir madde olarak ve şarj malzemeleri için bir parçalayıcı olarak kullanılır.

17. Alınan ana ürünler nelerdir:
a) kömür katranından; b) katran suyundan; c) kok fırını gazından mı? Nerede kullanılıyorlar? Kok fırını gazından hangi organik maddeler elde edilebilir?
a) benzen, toluen, naftalin – kimya endüstrisi
b) amonyak, fenoller, organik asitler – kimya endüstrisi
c) hidrojen, metan, etilen - yakıt.

Aromatik hidrokarbon üretmenin tüm ana yöntemlerini hatırlayın. Koklaşabilir taş kömürü ve petrol ürünlerinden aromatik hidrokarbon üretme yöntemleri arasındaki farklar nelerdir? Karşılık gelen reaksiyonların denklemlerini yazın.
Üretim yöntemlerinde farklılık gösterirler: birincil petrol rafinasyonu, çeşitli fraksiyonların fiziksel özelliklerindeki farklılığa dayanır ve koklaştırma tamamen kömürün kimyasal özelliklerine dayanır.

Ülkedeki enerji sorunlarının çözümü sürecinde doğal hidrokarbon kaynaklarının işlenmesi ve kullanılması yollarının nasıl iyileştirileceğini açıklayınız.
Yeni enerji kaynaklarının araştırılması, petrol üretimi ve rafinasyon süreçlerinin optimizasyonu, tüm üretimin maliyetini azaltmak için yeni katalizörlerin geliştirilmesi vb.

20. Kömürden sıvı yakıt üretmenin olanakları nelerdir?
Gelecekte, üretim maliyetlerinin düşürülmesi koşuluyla kömürden sıvı yakıt üretimi mümkün olacak.

Görev 1.

Gazın hacimsel olarak 0,9 metan, 0,05 etan, 0,03 propan, 0,02 nitrojen içerdiği bilinmektedir. Normal şartlarda bu gazın 1 m3'ünü yakmak için ne kadar hava gerekli olacaktır?

Görev 2.

1 kg heptanı yakmak için ne kadar hava hacmine (no.s.) ihtiyaç vardır?

Görev 3. 5 mol oktan (no.) yandığında hangi hacimde (l olarak) ve hangi kütlede (kg olarak) karbon monoksitin (IV) elde edileceğini hesaplayın.

Gezegenimizdeki hidrokarbonların ana kaynakları şunlardır: doğal gaz, yağ Ve kömür. Doymuş ve aromatik hidrokarbonların en kararlı olanı, dünyanın derinliklerinde milyonlarca yıl muhafaza edilerek hayatta kalmayı başarmıştır.

Doğal gaz esas olarak aşağıdakilerden oluşur: metan diğer gaz halindeki alkanlar, nitrojen, karbon dioksit ve diğer bazı gazların karışımları ile; kömür esas olarak polisiklik içerir aromatik hidrokarbonlar.

Petrol, doğal gaz ve kömürden farklı olarak çok çeşitli bileşenler içerir:

Petrolde başka maddeler de bulunur: heteroatomik organik bileşikler (kükürt, nitrojen, oksijen ve diğer elementleri içerir), içinde çözünmüş tuzları olan su, diğer kayaların katı parçacıkları ve diğer safsızlıklar.

Bilmeniz ilginç! Hidrokarbonlar, diğer gezegenler de dahil olmak üzere uzayda da bulunur.

Örneğin metan, Uranüs'ün atmosferinin önemli bir bölümünü oluşturur ve teleskopla gözlemlenen açık turkuaz renginden sorumludur. Satürn'ün en büyük uydusu olan Titan'ın atmosferi esas olarak nitrojenden oluşur ancak aynı zamanda metan, etan, propan, etilen, propin, bütadiin ve bunların türevlerini de içerir; Bazen oraya metan yağmurları yağıyor ve hidrokarbon nehirleri Titan'ın yüzeyindeki hidrokarbon göllerine akıyor.

Doymuş ve moleküler hidrojen ile birlikte doymamış hidrokarbonların varlığı güneş ışınımının etkilerinden kaynaklanmaktadır.

Mendeleev'in şu deyimi var: "Yağ yakmak, bir fırını banknotlarla ısıtmakla aynıdır." Petrol arıtma teknolojilerinin ortaya çıkması ve gelişmesi sayesinde 20. yüzyılda sıradan bir yakıttan en değerli yakıta dönüştü. hammadde kaynağı kimya endüstrisi için.

Petrol ürünleri günümüzde hemen hemen tüm endüstrilerde kullanılmaktadır.

Birincil petrol rafinerisi hazırlık yani yağın inorganik safsızlıklardan ve içinde çözünmüş petrol gazından arındırılması ve damıtma yani fiziksel bölünme hizipler kaynama noktasına bağlı olarak:

Yağın atmosferik basınçta damıtılmasından sonra kalan akaryakıttan, mineral yağlar, motor yakıtları ve diğer ürünler halinde işlenmeye uygun yüksek moleküler ağırlıklı bileşenler vakumun etkisi altında ayrılır ve geri kalanı - katran- bitüm üretiminde kullanılır.

İkincil yağ rafinasyonu sürecinde, bireysel fraksiyonlar, kimyasal dönüşümler.

Bunlar, doymamış ve aromatik hidrokarbonların, dallanmış alkanların ve diğer değerli petrol ürünlerinin elde edilmesini mümkün kılan kırma, yeniden biçimlendirme, izomerleştirme ve diğer birçok işlemdir. Bazıları yüksek kaliteli yakıt ve çeşitli solventlerin üretimine harcanıyor, bazıları ise çok çeşitli endüstriler için yeni organik bileşiklerin ve malzemelerin üretimi için hammaddeler.

Ancak doğadaki hidrokarbon rezervlerinin insanlığın tükettiğinden çok daha yavaş yenilendiği ve petrol ürünlerinin rafine edilmesi ve yakılması sürecinin doğanın kimyasal dengesinde güçlü sapmalara yol açtığı unutulmamalıdır.

Elbette doğa er ya da geç dengeyi yeniden sağlayacaktır ancak bu, insanlar için ciddi sorunlara yol açabilir. Bu nedenle gerekli yeni teknolojiler Gelecekte hidrokarbonların yakıt olarak kullanımını ortadan kaldırmak.

Bu tür küresel sorunların çözümü için gerekli temel bilimin gelişimi ve etrafımızdaki dünyaya dair derin bir anlayış.

Malzemeye genel bakış

Malzemeye genel bakış

10. sınıfta "Doğal hidrokarbon kaynakları" konulu kimya ve coğrafya entegre dersi

“...Banknotlarla boğulabilirsiniz”

DI. Mendeleev

Ekipman: Rusya ve dünyanın maden kaynaklarının coğrafi haritaları, “Dünya Yakıt Endüstrisi” haritaları, “Dünya Maden Kaynakları”, ders kitabı haritaları, atlaslar, ders kitabı tabloları, istatistiksel materyal. koleksiyonlar “Yakıt”, “Petrol ve ürünleri”, “Mineraller”, multimedya kurulumu, tablolar “Petrol damıtma ürünleri”, “Distilasyon sütunu”, “Petrolün geri dönüşümü...”, “Çevreye zararlı etkisi.. "

Dersin Hedefleri:

1. Hidrokarbon yataklarının Rusya ve dünya topraklarına yerleştirilmesini tekrarlayın.

2. Hidrokarbonların doğal kaynakları hakkındaki bilgileri genelleştirin: bileşimleri, fiziksel özellikleri, üretim yöntemleri, işleme.

3. Yakıt ve enerji kompleksinin (alternatif enerji kaynakları) yapısını değiştirme olasılıklarını göz önünde bulundurun.

Öğretme yöntemleri: hikaye, anlatım, konuşma, koleksiyonların gösterimi,coğrafi harita, atlas ile bağımsız çalışma.

“Doğal hidrokarbon kaynakları” konusu artık her zamankinden daha alakalı. Hidrokarbon yataklarının gelişimi toplum için birçok sorun teşkil etmektedir. Bunlar öncelikle sosyal yapının bulunmadığı, ulaşılması zor alanların gelişmesiyle ilişkili sosyal sorunlardır. Zorlu koşullar, hammaddelerin çıkarılması ve taşınması için yeni teknolojilerin geliştirilmesini gerektiriyor. Ham petrol ürünlerinin ihracatı, bunların işlenmesi için gelişmiş bir endüstriyel temelin bulunmaması ve Rusya iç pazarında petrol ürünlerinin bulunmaması ekonomik ve politik sorunlardır. Hidrokarbonların üretimi, taşınması ve işlenmesiyle ilgili çevre sorunları. İnsan toplumu tüm bu sorunları çözmenin yollarını aramak zorunda kalıyor. Karar vermeyi, seçimler yapmayı ve faaliyetlerinizin sonuçlarından sorumlu olmayı öğrenmek önemlidir.

Dersler sırasında

Öğrenci masalarında katı yakıt ve mineral koleksiyonları, atlaslar ve coğrafya ders kitapları bulunmaktadır.

Kimya öğretmeni derse, öğrencilere gaz ve petrolün sadece enerji kaynağı olarak değil aynı zamanda kimya endüstrisi için hammadde olarak önemini anlatarak başlar. Daha sonra gaz yakıtın katı yakıta göre avantajı sorusu öğrencilerle tartışılır ve tartışma sırasında sonuçlar formüle edilir ve yazılır.

Kimya hocası

Hidrokarbonların ana doğal kaynakları şunlardır:

Doğal ve ilgili petrol gazları

Yağ

Kömür

Doğal ve ilişkili petrol gazları, doğadaki oluşumları, bileşimleri ve uygulamaları açısından farklılık gösterir.

Doğal gazın bileşimine bakalım.

Doğal gazın bileşimi.

СН4 93 - 98% С4Н10 0,1 - 1%

C2H6 %0,5 - %4 C5H12 %0 - %1

C3H8 %0,2 - %1,5 N2 %2 - %13

ve diğer gazlar.

Görüldüğü gibi doğal gazın ana kısmı metandır.

İlişkili petrol gazı önemli ölçüde daha az metan (%30-50) içerir, ancak en yakın homologlarından daha fazlası: etan. propan, bütan, pentan (her biri %20'ye kadar) ve diğer doymuş hidrokarbonlar. Doğal gaz sahaları genellikle petrol sahalarının yakınında bulunur; Görünüşe göre, anaerobik bakterilerin aktivitesinin bir sonucu olarak petrol hidrokarbonlarının parçalanması nedeniyle doğal gaz (ve ilişkili petrol gazı) oluşmuştur.

Doğal ve ilişkili petrol gazları ucuz yakıt ve değerli kimyasal hammaddelerdir.Gazlı yakıtın en önemli türü doğal gazdır, ucuz ve yüksek kalorilidir (39.700 kJ'ye kadar), çünkü ana bileşeni metandır (%93-98'e kadar) ).

Sizce neden doğalgaz gaz yakıt olarak kullanılıyor?

Gaz yakıtın katı yakıta göre önemli avantajları vardır:

havayla kolayca ve tamamen karışır, bu nedenle yakıldığında, tam yanma için yalnızca küçük bir hava fazlalığı gerekir;

daha yüksek bir alev sıcaklığı elde etmek için gaz özel jeneratörlerde önceden ısıtılabilir;

Yanma sırasında cüruf veya kül olmadığından yanma kutularının tasarımı çok daha basittir;

dumanın yokluğunun sıhhi ve hijyenik çevre koşulları üzerinde olumlu bir etkisi vardır; çevre temizliği;

Gaz halindeki yakıt, gaz boru hatları aracılığıyla iletilebilir.

Ucuzluk;

Yüksek kalorifik değer

Bu nedenle gaz yakıt, endüstride, günlük yaşamda ve araçlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır ve evsel ve endüstriyel ihtiyaçlar için en iyi yakıt türlerinden biridir.

20. yüzyılın ikinci yarısında dünya gaz üretimi 10 kattan fazla arttı ve büyümeye devam ediyor. Yakın zamana kadar gaz çoğunlukla gelişmiş ülkelerde üretiliyordu ancak son zamanlarda Asya ve Afrika ülkelerinin rolü artıyor. Gaz rezervleri ve üretiminde tartışmasız lider Rusya'dır. Çıkarılan hammaddelerin %15-20'si dünya pazarına giriyor

Öğrencilere şu sorular sorulur:

1. Yakıt kaynaklarının nerelerde kullanıldığını düşünüyorsunuz?

Öğrencilerin cevaplarından sonra öğretmen yakıt ve enerji kompleksinin tanımını özetler ve bir kez daha verir. Daha sonra görevler sunulur. (küçük gruplar halinde çalışma, harita, tablo, diyagram okuma. Kısmi arama çalışması)

Görev 1: Ders kitabının 4 numaralı tablosunu kullanarak, ana yakıt türlerinin (petrol ve gaz üretimi) dünya üretimini öğrenin.

Görev 2: Şekil 23'ü kullanarak, dünya yakıt kaynakları tüketiminin yapısındaki değişim hakkında bilgi edinin ve şu soruyu yanıtlayın: Dünyada gaz tüketimi artıyor mu? (Cevap Evet)

Tablo 4 ve Şekil 23'teki verileri tartışırken öğrenciler, birçok önemli petrol ve gaz üretim alanının olduğu sonucuna varırlar. Öğretmen coğrafi harita üzerinde ana petrol ve gaz üretim alanlarını gösterir ve isimlendirir, öğrenciler bunları atlaslarıyla karşılaştırır, ülkeleri isimlendirir ve not defterlerine yazarlar.

Toplam petrol sahası sayısı 50 bin civarında. Ancak mevcut üretim seviyesinde insanlığın kaynak kullanılabilirliğini hesaplayalım.

Not defterinizde: Hesaplama formülünü hatırlayın (R = W/D)

Kaynak kullanılabilirliği hangi birimlerle ifade edilir? (Yılın). Bir sonuç çıkarın! (bir kaç)

Dünyada çok büyük petrol rezervlerine sahip ülkeler var. Tabloyu kullanarak en büyük rezervlere sahip 3 ülkeyi adlandırın. Rusya sıralamada nerede?

Birçok ülke petrol üretiyor. Her bölgede, üretimde lider olarak birçok ülke tanımlanabilir. Haritayı kullanarak bu ülkeleri adlandırın ve not defterinize yazın.

Avrupa'da: Asya'da: Amerika'da: Afrika'da:

En büyük petrol sahaları tam olarak nerede bulunuyor? İşte bunlardan sadece birkaçı.

1 varil petrol 158.988 litreye eşittir, günde 1 varil – yılda 50 ton

Gavar'da günlük 56,6 milyon m³ doğal gazın yanı sıra günde 680 bin tondan fazla petrol üretildi.

Agajari 60 akışlı kuyu işletiyor, yıllık üretim 31,4 milyon ton

Büyük Burgan'da faaliyette olan 484 adet kuyu bulunmaktadır ve yıllık üretim yaklaşık 70 milyon tondur.

Raf nedir?

Raftan üretimin anakaraya göre daha mı ucuz yoksa daha mı pahalı olduğunu düşünüyorsunuz? Neden?

Haritada hangi ülkeler vurgulanıyor? Onların ortak noktaları ne? Bu örgütün adı nedir? Ana görevi mi?

Petrol dünya pazarında aktif olarak satılmaktadır. (%40) Ülkeler arasında “petrol köprüleri” olarak adlandırılan istikrarlı bağlar gelişmiştir. Bunlardan en önemlileri nelerdir? Onların varlığını nasıl açıklarsınız? Petrol nasıl taşınır?

En büyük tanker 500 metre uzunluğundadır. Gemiye 500.000 tona kadar petrol alıyor.

Süper tankerler çağımızın bilimsel ve teknolojik devriminin ürünüdür. Kelimenin kendisi İngilizce "tank" - tank kelimesinden gelir. Deniz tankeri, gemi tanklarında (tanklarda) sıvı yükleri (yağ, asit, bitkisel yağ, erimiş kükürt vb.) taşımak için tasarlanmış bir gemidir. Süper tankerler tek seferde diğerlerine göre yüzde 50 daha fazla petrol taşıyabilir ve yakıt ikmali, mürettebat ve sigorta için yalnızca yüzde 15 daha fazla işletme maliyetine sahip olur; bu da gemiyi kiralayan petrol şirketlerinin karlarını artırmalarına ve tasarruf etmelerine olanak tanır. Bu tür petrol tankerlerine her zaman talep olacaktır.

Bu sınıftaki deniz gemilerinin temsilcilerinden biri petrol tankeri Batillus'du. Bu kargo gemisi, operasyon sırasında ilave modernizasyon yapılmadan, orijinal tasarıma göre baştan sona oluşturuldu. 10 ayda inşa edilen binanın inşaatında yaklaşık 70.000 ton çelik kullanıldı. İnşaat sahibine 130 milyon dolara mal oldu

Orta Doğu: Basra Körfezi çevresindeki ülkeler (Suudi Arabistan, Birleşik Arap Emirlikleri, İran, Irak). Bu bölge dünya petrol üretiminin 2/3'ünü karşılamaktadır.

Kuzey Amerika: Alaska, Teksas.

Kuzey ve Batı Afrika: Cezayir, Libya, Nijerya, Mısır.

Güney Amerika: kuzey anakarası, Venezuela.

Avrupa: Kuzey ve Norveç denizlerinin rafı.

Rusya (Batı Sibirya): Tomsk ve Tyumen bölgeleri.

Görev 3: Şekil 24'ü kullanarak petrol üretiminde önde gelen ülkeleri belirleyin; Şekil 25'i kullanarak ülkeler arasında sürdürülebilir petrol köprülerinin oluşumunu belirleyin.

SONUÇ: Petrol ve gaz üretimi ağırlıklı olarak gelişmekte olan ülkelerde, tüketimi ise gelişmiş ülkelerde gerçekleştirilmektedir.

Kimya öğretmeni devam ediyor.

Yüksek kalorili ve daha ucuz yakıt türlerinin (petrol ve gaz) üretimindeki önemli artış, katı yakıtın ülkelerin yakıt dengesindeki payında keskin bir düşüşe yol açmıştır.

İlişkili petrol gazı da (kökeni itibarıyla) doğal gazdır. Adını doğada birlikte bulunduğu yağdan almaktadır. İlişkili petrol gazı, yağ içinde (kısmen) çözülür ve kısmen onun üzerinde yer alarak bir gaz kubbesi oluşturur. Bu gazın basıncı altında petrol kuyudan yüzeye çıkar. Basınç düştüğünde ilgili petrol gazı kolaylıkla petrolden ayrılır.

Uzun süre ilgili petrol gazı kullanılmadı ve sahada yakıldı. Şu anda, çok sayıda metan homologu içerdiğinden yakıt olarak veya organik sentez kaynaklarından biri olarak yakalanıyor ve kullanılıyor. Daha rasyonel kullanım için ilgili petrol gazı fraksiyonlara bölünür.

Gaz fraksiyonları: 1. C5H12, C6H14 ve diğer sıvılar - gaz benzini;

2. C3H8, C4H10 - propan-bütan karışımı

3. CH4, C2H6 ve diğer safsızlıklar - “kuru gaz”

Benzin katkı maddesi olarak kullanılır;

Yakıt ve ev gazı olarak;

Organik sentezde ve yakıt olarak.

Petrolden elde edilen ürünler ve şeylerden oluşan bir dünyada doğuyoruz ve yaşıyoruz. İnsanlık tarihinde Taş ve Demir dönemleri olmuştur. Kim bilir belki tarihçiler dönemimize petrol ya da plastik derler. Petrol en başlıklı mineral türüdür. Hem “Enerjinin Kraliçesi” hem de “Bereketin Kraliçesi” olarak anılır. Ve organik kimyadaki telifi "siyah altın"dır. Petrol yeni bir endüstri olan petrokimyayı yarattı ve aynı zamanda bir takım çevre sorunlarına da yol açtı.

Petrol, eski çağlardan beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Fırat Nehri kıyısında M.Ö. 6-7 bin yılda çıkarılmıştır. e. Evleri aydınlatmak ve mumyalamak için kullanıldı. Petrol, tarihe “Yunan ateşi” adı altında geçen yangın çıkarıcı maddenin ayrılmaz bir parçasıydı. Orta Çağ'da esas olarak sokak aydınlatması için kullanıldı.

19. yüzyılın başlarında Rusya'da petrol, 19. yüzyılın ortalarında icat edilen lambalarda kullanılan, gazyağı adı verilen bir aydınlatma yağına damıtıldı. Aynı dönemde sanayinin büyümesi ve buhar motorlarının ortaya çıkması nedeniyle yağlama maddesi kaynağı olarak petrole olan talep artmaya başladı. 60'ların sonlarında giriş. 19. yüzyıldaki petrol sondajları petrol endüstrisinin doğuşu olarak kabul edilir.

19. ve 20. yüzyılların başında benzinli ve dizel motorlar icat edildi. Bu, petrol üretiminin ve işleme yöntemlerinin hızla gelişmesine yol açtı.

Petrol bir “enerji yığınıdır”. Bu maddeden sadece 1 ml kullanarak bir kova suyu bir derece ısıtabilirsiniz ve bir kova semaveri kaynatmak için yarım bardaktan az yağa ihtiyacınız vardır. Birim hacim başına enerji konsantrasyonu açısından petrol, doğal maddeler arasında ilk sırada yer almaktadır. Radyoaktif cevherler bile bu konuda onunla rekabet edemez, çünkü içlerindeki radyoaktif madde içeriği o kadar küçüktür ki, 1 mg nükleer yakıt çıkarmak için tonlarca kayanın işlenmesi gerekir.

Ham petrol ve gaz yatakları 100-200 milyon yıl önce Dünya'nın kalınlığında ortaya çıktı. Petrolün kökeni doğanın gizli sırlarından biridir.

Petrol ve petrol ürünleri.

Petrol tek sıvı fosil yakıttır. Sudan hafif, sarıdan koyu kahverengiye kadar yağlı sıvı. (petrol örnekleri gösterilmiştir.) Hafif ve ağır yağlar vardır. Akciğerler, çeşme yöntemi kullanılarak pompalar kullanılarak çıkarılır ve esas olarak benzin ve gazyağı yapımında kullanılır. Ağır olanlar bazen maden yöntemiyle (Komi Cumhuriyeti'ndeki Yaremskoye yatağı) bile çıkarılır ve bitüm, akaryakıt ve yağlara dönüştürülür.

Diğer minerallerden farklı olarak petrol, gaz gibi ayrı katmanlar oluşturmaz, kayalardaki boşlukları doldurur: kum taneleri arasındaki gözenekler, çatlaklar.

Yağ yanıcıdır. Bu özelliğini, yanıcı bir meşaleden tutuşarak ince yanardöner bir film haline gelinceye kadar su yüzeyindeyken bile korur. Petrol benzersiz bir yakıttır, kalorifik değeri 37-49 MJ/kg'dır. Böylece 10 ton yağ, 13 ton antrasit ve 31 ton yakacak odunla aynı miktarda ısı sağlar. Enerji ve kimya endüstrilerinin temelidir. Naftenik ve aromatik hidrokarbonlar açısından zengin tıbbi yağ da bilinmektedir.

1 numaralı laboratuvar deneyi. Petrolün fiziksel özellikleri

İçinde yağ bulunan bir test tüpünü inceliyoruz (yağ sıvısı, koyu kahverengi, karakteristik bir kokuya sahip neredeyse siyah).

Petrol, benzin gibi kokmuyor, bu da onun fikriyle ilişkilendiriliyor. Yağın aroması, beraberindeki karbon disülfür ile bitki ve hayvan organizmalarının kalıntıları tarafından verilir.

Yağı suda eritin (çözünmez, yüzeyde bir film oluşur). Filmin yoğunluğu sudan az olduğu için yüzeydedir.

Yağın elementel bileşimi.

C – 84 – 87% O, N, S - 0,5 – 2%

H – 12 – 14% bazı mevduatlarda %5'e kadar S

Petrol, çok sayıda organik bileşiğin karmaşık bir karışımıdır.

Petrolün bileşimi ve ürünleri.

Petrol rafinasyonu (kimya)

Petrol rafinasyonu, karmaşık ekipmanların oluşturulmasını içeren bir süreçtir.

Öğretmen: “Petrol rafinasyonu” tablosunu doldurun

Birincil işleme (fiziksel süreçler)	Temizlik	Uçucu hidrokarbonların dehidrasyonu, tuzdan arındırılması ve damıtılması (esas olarak metan)
	Damıtma	Yağın fraksiyonlara termal olarak ayrılması. Farklı molekül ağırlıklarına sahip hidrokarbonların kaynama noktaları arasındaki farka dayanarak
Geri dönüşüm (kimyasal işlemler)	Çatlama	Uzun zincirli hidrokarbonların parçalanması ve moleküllerinde daha az karbon atomu bulunan hidrokarbonların oluşması
	Reform	Hidrokarbon moleküllerinin yapısını değiştirerek: İzomerizasyon, alkilasyon, Siklizasyon (tat verici)

Birincil yağ rafinasyonu - rektifikasyon - kaynama noktaları arasındaki farka göre yağ fraksiyonlarına ayırma.

Yağ, 350⁰C'ye ısıtıldığı boru şeklindeki bir fırın aracılığıyla damıtma kolonuna beslenir. Buhar formunda, yağ sütunda yükselir ve yavaş yavaş soğuyarak fraksiyonlara ayrılır: benzin, nafta, gazyağı, mazot, akaryakıt. Damıtılamayan kısım katrandır.

(tabloda damıtma kolonunun çalışması açıklanmakta, fraksiyonlar ve bunların uygulama alanları adlandırılmaktadır).

Yağ fraksiyonları:

C5 – C11 - benzin (araba ve uçak yakıtı, solvent);

C8 - C14 – nafta (traktör yakıtı);

C12 – C18 – gazyağı (traktörler, roketler, uçaklar için yakıt);

С15 – С22 – gaz yağı (hafif yağ ürünleri) – dizel. yakıt.

Damıtma artığı akaryakıttır (kazan daireleri için yakıt). Ek damıtmalar yağlama yağları üretir. Akaryakıtın kullanımı dizel yağı, parafin, vazelin, yağlama yağlarıdır. Katran – bitüm, asfalt uygulaması.

İkincil petrol rafinasyonu: çatlama (katalitik ve termal).

termal	katalitik
450–550°	400-500 °C, kat. Al2O3 nSiO2 (alüminosilikat katalizörü)
Süreç yavaş	Süreç hızlı
Birçok doymamış hidrokarbon oluşur	Önemli ölçüde daha az doymamış hidrokarbon oluşur
Üretilen benzin: 1) patlamaya karşı dayanıklı 2) depolama sırasında kararsız (doymamış hidrokarbonlar kolayca oksitlenir)	Üretilen benzin: 1) patlamaya karşı dayanıklı 2) depolama sırasında daha stabildir (çok fazla doymamış hidrokarbon olduğundan)

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 СH₃- CH₂- CH₂- CH₃ → CH₃- CH- CH₃

CH₃

Benzinin markası ve kalitesi, oktan ölçeğindeki vuruntu direncine bağlıdır:

Patlama direnci 0 olarak alınır (kendiliğinden kolayca tutuşur)

N. heptan;

100'ün üzerinde – (yüksek stabilite) 2,2,4-trimetilpentan. Benzinde ne kadar çok n.heptan bulunursa, kalitesi de o kadar yüksek olur.

Dallanmış doymuş hidrokarbonlar, doymamış ve aromatik hidrokarbonlar patlamaya karşı dayanıklıdır.

Reformasyon (aromatizasyon) - 450⁰ - 540⁰С

heksan → sikloheksan → benzen: C₆H₁₄ → C₆H₁₂ → C₆H₆

Benzinin patlama direncini arttırmak için üretilirler - kendiliğinden yanma olmadan yüksek sıcaklıklarda motor silindirindeki güçlü sıkıştırmaya dayanma yeteneği.

Coğrafya öğretmeni derse devam ediyor

Dünyadaki büyük petrol rezervlerinin dağılımı.

"Petrol" kelimesi Rusça'da 17. yüzyılda ortaya çıktı ve Arapça "kusmak" anlamına gelen "nafata" kelimesinden geliyor. MÖ 4-3 binde buna böyle diyorlardı. e. Uygarlığın eski merkezi Mezopotamya'nın sakinleri, bazen çeşmeler şeklinde yeryüzüne çıkan, yanıcı, yağlı, siyah bir sıvıdır.

Bu nedenle, antik çağlardan 19. yüzyılın ortalarına kadar petrol, kayalardaki fay ve çatlaklardan geçerek, pınarlar halinde aktığı yerden çıkarılmıştır. Ancak onu doğrudan petrol çıkışının olduğu yerlerden uzakta aramaya başladıklarında şu sorular ortaya çıktı: Bu nasıl yapılmalı? kuyu nerede açılır?

Uzun jeolojik araştırmalar sırasında, petrolün büyük olasılıkla, kalın tortul örtü katmanlarının yer kabuğunun tektonik hareketleri tarafından katlandığı ve parçalandığı, katmanların kubbe şeklindeki kıvrımlarını oluşturduğu, yani rezervuar adı verilen hidrokarbonların antiklinal tipi doğal birikimi denir. Yerkabuğunda bu tür birikintilerin bir veya daha fazlasını içeren alanlara yatak adı verilir.

Dünyada 27 binden fazla petrol sahası keşfedildi, ancak bunların yalnızca küçük bir kısmı (%1) dünya petrol rezervlerinin ¾'ünü içeriyor ve 33 süperdev dünya rezervlerinin yarısını içeriyor.

Dünyanın kanıtlanmış petrol kaynaklarının bölgeye ve ülkeye göre dağılımını analiz ettiğimizde, Güney Batı Asya'nın istisnai bir rol oynadığı, yani dünya petrol kaynaklarının 2/3'ünün Basra Körfezi ülkelerinde yer aldığı sonucuna varıyoruz (SA, Irak, BAE, Kuveyt, İran).

Verileri kullanarak 1 numaralı görevi tamamlamayı öneriyorum (kanıtlanmış petrol kaynakları açısından dünyanın en iyi 10 ülkesini kontur haritasında işaretleyin).

Dünya ekonomisinde akaryakıt endüstrisi.

Petrol ve çeşitli yakıt türlerini (benzin, gazyağı, akaryakıt) işleyen rafineriler ağırlıklı olarak tüketim alanlarında bulunmaktadır. Bu nedenle dünya ekonomisinde üretim ve tüketim alanları arasında büyük bir bölgesel boşluk oluşmuştur. Nedenini öğrenelim mi?

Şu anda dünya çapında 80'den fazla ülkede petrol üretiliyor. Dünya üretimi (3,5 milyar tona yaklaşan), ekonomik açıdan gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasında yaklaşık olarak eşit olarak dağılmaktadır.

Yüzde 40'tan biraz fazlası OPEC ülkelerine düşüyor ve bazı büyük bölgeler arasında özellikle Körfez ülkeleri sayesinde Yabancı Asya öne çıkıyor.

Verileri analiz edelim; Körfez ülkeleri dünya kanıtlanmış petrol rezervlerinin 2/3'ünü, küresel üretimin ise yaklaşık 1/3'ünü oluşturuyor. Bu bölgedeki 4 ülkenin her biri yılda 100 milyon tondan fazla petrol üretiyor ve SA listenin başında yer alarak dünyada 1. sırada yer alıyor. Petrol üretiminin büyüklüğüne göre geri kalan bölgeler şu sırayla dağılmaktadır: Latin Amerika, Kuzey Amerika, Afrika, BDT, Kuzey Avrupa. Aynı zamanda, gelişmekte olan ülkelerde üretilen başta petrol olmak üzere enerji kaynaklarının çoğu, sanayide yakıt ithalatına her zaman yüksek bağımlılık yaşayacak olan ABD, Batı Avrupa ve Japonya'ya ihraç edilmektedir.

Sonuç olarak, birçok ülke ve kıta arasında, başta okyanus olmak üzere güçlü petrol kargo akışları şeklinde istikrarlı "enerji köprüleri" oluşturuldu.

Bu nedenle, önde gelen petrol ihracatçıları şu anda OPEC ülkeleri (neredeyse OPEC dünya ihracatının 2/3'ü), Meksika ve Rusya olmaya devam ediyor. Buradan en güçlü petrol ihracat trafiği akışları aşağıdaki yönlerdedir:

Önerilen malzemeyi güçlendirerek, kontur haritalarında 2 numaralı görevi tamamlayın. Ana petrol kargo akışlarına dikkat edin.

Rus teknoloji uzmanı ve tasarımcı – Shukhov V.G.;

Rusya'daki ilk petrol boru hattının hesaplamalarını yaptı (1878) ve inşaatına nezaret etti. Petrol hidrokarbon kırma tesisinin oluşturulması için patent alındı ​​(1891);

80'li yılların başında yılda yaklaşık 16 milyon ton petrol okyanuslara akıyordu ve bu, dünya üretiminin %10,23'ünü oluşturuyordu. En büyük petrol kayıpları, üretim alanlarından taşınmasıyla ilişkilidir. Tankerlerin yıkama ve balast suyunu denize boşaltması gibi acil durumlar, deniz yolları boyunca sürekli miktarda kirliliğin varlığına neden olmaktadır.

Geçtiğimiz 130 yıl boyunca, yani 1964'ten bu yana, Dünya Okyanusunda yaklaşık 12.000 kuyu açıldı; bunların 11.000'i ve 1.350'si yalnızca Kuzey Denizi'nde endüstriyel kuyularla donatıldı. Küçük sızıntılar nedeniyle yılda 10,1 milyon ton petrol kayboluyor. Büyük miktarlarda petrol nehirler ve endüstriyel atık sular yoluyla denizlere karışmaktadır. Deniz ortamına girdikten sonra petrol ilk önce bir film şeklinde yayılır ve değişen kalınlıklarda katmanlar oluşturur. Yağ filmi spektrumun bileşimini ve ışığın suya nüfuz etme yoğunluğunu değiştirir. Yağ, suyla karıştırıldığında iki tür emülsiyon oluşturur: doğrudan "su içinde yağ" ve ters "yağ içinde su". Çapı 10,5 mikrona kadar olan yağ damlacıklarından oluşan doğrudan emülsiyonlar daha az stabildir ve yağ içeren yüzey aktif maddelerin karakteristiğidir. Uçucu fraksiyonlar çıkarıldığında petrol, yüzeyde kalabilen, akıntılarla taşınabilen, kıyıya yıkanabilen ve dibe çökebilen viskoz ters emülsiyonlar oluşturur.

13 Kasım 2002 Petrol yüklü bir tanker İspanya açıklarında battı. Tankerin ambarlarında 77 bin ton petrol bulunuyor.

Tanker battığında, tankerin motorlarını çalıştırmak için kullanılan yaklaşık 5 bin ton akaryakıt ve motorin denize dökülmüştü, tanker ikiye bölündüğünde de bir o kadarı denize dökülmüştü. Afet bölgesinde, alanı 100 kilometrekareden fazla olan iki dev petrol sızıntısı oluştu. Dalgalar kıyıya giderek daha fazla miktarda akaryakıt atıyor ve tüm kıyı boyunca göz alabildiğine zehirli siyah-kahverengi bir şerit uzanıyor.Siyah sörf, kıyıdaki yeşil çalılarla iğrenç bir tezat oluşturuyor. alan.

Balıklar yağa bulanarak boğularak ölürler. Deniz kuşları - dalgıç kuşları, martılar, guillemotlar, karabataklar - taşları çiğniyor. Üşüyorlar, göğüsleri, boyunları, kanatları yağla kaplı, gagalarıyla tüylerini temizlemeye çalıştıklarında vücuda zehirli pislik giriyor. Hiçbir şey anlamadan, sanki yakın ölümü bekliyormuş gibi, kendilerine yabancı hale gelen yerli unsurlarına ne yazık ki bakıyorlar. Kuşlar, tüylerindeki yağı temizlemeye çalışan ve kurtarıcı solüsyonu boncuklu gözlerine damlatmak için pipet kullanan meraklılara teslim ediliyor. Ancak ölen binlerce kuştan yalnızca birkaç yüz tanesine yardım edilebiliyor. Ülkenin en zengin balıkçılık bölgelerinden biri onarılamaz hasara uğradı. İstiridye, midye toplamak, ahtapot ve yengeç yakalamak için eşsiz yerler kirlendi.

Kimya hocası

Yağ arıtma

Okyanustaki petrolle mücadele yöntemleri:

a) kendini yok etme, b) kimyasal dağılım, c) emilim, d) çitleme, e) biyolojik arıtma.

A - petrol tabakasının küçük ve kıyıdan uzak olması (suda çözünme ve buharlaşma)

B - kimyasal preparatlar (yağı emdirin, küçük noktalara çekin ve ağlarla çıkarın)

B - saman veya turba sakin koşullarda küçük noktaları emer

G - “konteynerler” ile çit yapmak ve bunlardan pompalarla pompalamak

D - biyolojik ilaçlar

Doğaya verilen zararı azaltmak için şunlar gereklidir:

Petrol üretimi, depolanması ve taşınmasına yönelik yöntem ve teknolojileri geliştirmek ve üretim güvenliğini sağlamak.

Fosil kömürler, sanayide yakıt olarak ve aynı zamanda kimyasal hammadde olarak kullanılan, eski bitki kalıntılarının değiştirilmesiyle elde edilen katı ürünlerdir. Kül içeriği ile ayırt edilirler. Kül içeriği %50'nin altındaysa kömür, daha yüksekse bitümlü şisttir.

Kömürde %60-98 karbon, %1-12 hidrojen, %2-20 oksijen, %1-3 nitrojen, kükürt, fosfor, silikon, alüminyum, demir, nem bulunur.

Başlangıç ​​malzemesinin bileşimine bağlı olarak kömürler hümik (yüksek bitkilerden oluşan) ve sapropel (alglerden oluşan) olarak ikiye ayrılır. Turba veya sapropel yavaş yavaş basınç altında ve oksijen yokluğunda kahverengi kömüre, o da taş kömürüne ve ardından antrasite dönüşür. Belirli jeolojik koşullar altında (güçlü basınç, yüksek sıcaklık), kömür, kriptokristalin karbon içeren grafit ve şungit kayalarına dönüşebilir.

Kahverengi kömürler kahverengi veya siyah-kahverengi renkte gevşek oluşumlardır. %64-78 karbon, %6'ya kadar hidrojen içerirler. Düşük ısı iletkenliğine sahiptirler. Bunlar düşük kaliteli kömürlerdir. En büyük kahverengi kömür rezervleri Rusya'nın Lena ve Kansk-Achinsk havzalarında yoğunlaşmıştır (coğrafi haritayla çalışarak)

Taş kömürleri çok yoğundur. %90 oranında karbon ve %5'e kadar hidrojen içerirler ("Kömürler" şemasıyla çalışın (Ek 1)). Yüksek kalorifik değere sahiptirler. Onlardan işleme yoluyla, maliyeti kömürün maliyetine göre 20-25 kat artan 400'den fazla farklı ürün elde edebilirsiniz. Kok tesislerinde kömür işleme yapılmaktadır. Çok umut verici bir işleme yönü, kömürden sıvı yakıt üretimidir.

Yakıt. kimyasal hammaddeler

Coğrafya öğretmeni

En büyük kömür havzaları Rusya'daki Tunguska, Lensky, Taimyr'dir; ABD'de Appalachian, Almanya'da Rus, Kazakistan'da Karaganda havzası (coğrafi haritayla çalışıyor).

Antrasit en fazla karbonu içerir -% 97'ye kadar ("Kömürler" diyagramıyla çalışarak), bu nedenle metalurji, kimya ve elektrik endüstrilerinin yanı sıra yüksek kaliteli dumansız bir yakıt olarak kullanılır.

Koleksiyondaki kömürlere bakın ve maddedeki karbon içeriği ne kadar yüksekse, rengi ne kadar yoğunsa kömürün kalitesinin de o kadar yüksek olduğunu unutmayın.

Öğrenciler “Yakıt” koleksiyonunda linyit kömürü, bitümlü kömür ve antrasite bakıyor

Kömür nasıl çıkarılır?

Kömür iki şekilde çıkarılır: açık ocak ve yeraltı. Açık yöntem, teknolojinin kullanımına olanak sağladığı için daha ilerici ve ekonomiktir. Bu yöntem esas olarak termal kömürlerin çıkarılması için kullanılır. Yeraltı yöntemi daha pahalı ama aynı zamanda daha umut verici çünkü en kaliteli kömürler çok derinlerde bulunuyor. Bugün metalurji için kömür bu şekilde çıkarılıyor.

Kanıtlanmış kömür rezervleri açısından hangi ülke 1. sırada yer alıyor? (AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ)

Kimya hocası

DI. Bu yıl 175'inci yaş gününü kutlayan Mendeleev bu konuyla ilgili şunları yazdı: "Atık yok, kullanılmayan ham madde var."

Bu nedenle, petrol, gaz ve kömür yalnızca en değerli hidrokarbon kaynakları değil, aynı zamanda insan toplumunun ilerici gelişimi için gerekli bir koşul olan, dikkatli ve makul kullanımı olan, yeri doldurulamaz doğal kaynakların eşsiz deposunun bir parçasıdır. Bu vesileyle, dersimizin epigrafına bir kez daha dönüyoruz - büyük Rus kimyager D.I.'nin sözlerine. Mendeleev, "Petrol yakıt değildir, onu banknotlarla yakabilirsiniz" diye konuştu. Bu ifade tüm doğal hidrokarbonlara uygulanabilir.

Öğrenilen materyalin pekiştirilmesi

1. İlgili petrol gazından hangi ürünler izole edilir ve bunlar ne için kullanılır?

Cevap: Benzin, ilgili petrol gazından ayrılır.normal benzine katkı maddesi olarak kullanılan;propan-bütan fraksiyonu şu şekilde kullanılır:yakıt; Organik reaksiyonlarda kuru gaz kullanılırsentez.

2. Doğal gazın motorda tutuşması neden normal benzine göre daha kolaydır?

Cevap: Gaz benzininin sıcaklığı daha düşüktürnormalden daha fazla ateşleme.

3. Petrolün bileşimi neden tek bir formülle ifade edilemiyor?

Cevap: Petrolün bileşimi tek bir formülle ifade edilemez çünkü...Petrol birçok hidrokarbonun karışımıdır.

Ev ödevi:

1. Ders kitabı § 20 – 22'ye göre okuyun (petrol ürünlerinin parçalanmasından önce)

2. Sorular ve ödevler: No. 4 § 20, No. 7 – 9 § 21

Malzemeyi indir

Ders sırasında “Doğal hidrokarbon kaynakları” konusunu çalışabileceksiniz. Petrol rafine etme". Şu anda insanlığın tükettiği tüm enerjinin %90'ından fazlası fosil doğal organik bileşiklerden elde edilmektedir. Doğal kaynaklar (doğalgaz, petrol, kömür), çıkarıldıktan sonra petrole ne olduğu hakkında bilgi edineceksiniz.

Konu: Doymuş hidrokarbonlar

Ders: Hidrokarbonların Doğal Kaynakları

Modern uygarlığın tükettiği enerjinin yaklaşık %90'ı doğal fosil yakıtların (doğal gaz, petrol ve kömür) yakılmasıyla üretilmektedir.

Rusya, doğal fosil yakıt rezervleri açısından zengin bir ülkedir. Batı Sibirya ve Urallarda büyük petrol ve doğal gaz rezervleri bulunmaktadır. Kuznetsk, Güney Yakutsk havzaları ve diğer bölgelerde kömür çıkarılmaktadır.

Doğal gaz hacimce ortalama %95 metandan oluşur.

Çeşitli alanlardan elde edilen doğal gaz, metana ek olarak nitrojen, karbondioksit, helyum, hidrojen sülfürün yanı sıra diğer hafif alkanlar - etan, propan ve bütanlar da içerir.

Doğal gaz, yüksek basınç altında bulunan yer altı yataklarından çıkarılır. Metan ve diğer hidrokarbonlar, bitkisel ve hayvansal kökenli organik maddelerin havaya erişim olmadan ayrışması sırasında oluşur. Mikroorganizmaların faaliyetleri sonucu sürekli olarak metan oluşuyor.

Güneş sisteminin gezegenlerinde ve uydularında metan keşfedildi.

Saf metanın kokusu yoktur. Ancak günlük yaşamda kullanılan gazın karakteristik, hoş olmayan bir kokusu vardır. Özel katkı maddeleri böyle kokuyor - merkaptanlar. Merkaptan kokusu, evdeki gaz sızıntısını zamanında tespit etmenizi sağlar. Metanın hava ile karışımı patlayıcıdır geniş bir oran aralığında - hacimce% 5 ila 15 gaz. Bu nedenle bir odada gaz kokusu alıyorsanız sadece ateş yakmamalı, elektrik anahtarlarını da kullanmamalısınız. En ufak bir kıvılcım patlamaya neden olabilir.

Pirinç. 1. Farklı alanlardan petrol

Yağ- yağa benzer koyu bir sıvı. Rengi açık sarıdan kahverengi ve siyaha kadar değişir.

Pirinç. 2. Petrol sahaları

Farklı alanlardan gelen petrolün bileşimi büyük farklılıklar gösterir. Pirinç. 1. Petrolün ana kısmı 5 veya daha fazla karbon atomu içeren hidrokarbonlardır. Temel olarak bu hidrokarbonlar sınırlayıcı olarak sınıflandırılır; alkanlar. Pirinç. 2.

Yağ ayrıca kükürt, oksijen, nitrojen içeren organik bileşikler içerir.Yağ, su ve inorganik safsızlıklar içerir.

Üretimi sırasında açığa çıkan gazlar yağda çözünür - ilgili petrol gazları. Bunlar metan, etan, propan, nitrojen, karbondioksit ve hidrojen sülfür karışımlı bütanlardır.

Kömür Petrol gibi karmaşık bir karışımdır. Karbonun içindeki payı% 80-90'dır. Geri kalanı hidrojen, oksijen, kükürt, nitrojen ve diğer bazı elementlerdir. Kahverengi kömürde karbon ve organik madde oranı taşa göre daha düşüktür. Daha da az organik madde petrol şist.

Sanayide kömür hava erişimi olmadan 900-1100 0 C'ye kadar ısıtılır. Bu süreç denir koklaşma. Sonuç, metalurji için gerekli olan yüksek karbon içeriğine sahip kok, kok fırını gazı ve kömür katranıdır. Gaz ve katrandan birçok organik madde açığa çıkar. Pirinç. 3.

Pirinç. 3. Kok fırınının inşaatı

Kimya sektörünün en önemli hammadde kaynakları doğal gaz ve petroldür. Çıkarıldığı şekliyle petrol veya "ham petrol"ün yakıt olarak kullanılması bile zordur. Bu nedenle, ham petrol, kendisini oluşturan maddelerin kaynama noktalarındaki farklılıklar kullanılarak fraksiyonlara (İngilizce "fraksiyon" - "kısım" kelimesinden) ayrılır.

Petrolü, kendisini oluşturan hidrokarbonların farklı kaynama noktalarına göre ayırma yöntemine damıtma veya damıtma denir. Pirinç. 4.

Pirinç. 4. Petrol ürünleri

Yaklaşık 50 ila 180 0 C arasında damıtılan fraksiyona denir. benzin.

Gazyağı 180-300 0 C sıcaklıklarda kaynar.

Hiçbir uçucu madde içermeyen kalın siyah kalıntıya denir akaryakıt.

Ayrıca daha dar aralıklarda kaynayan bir dizi ara fraksiyon da vardır - petrol eterleri (40-70 0 C ve 70-100 0 C), beyaz ispirto (149-204 ° C) ve gaz yağı (200-500 0 C) . Çözücü olarak kullanılırlar. Akaryakıt, yağlama yağları ve parafin üretmek için azaltılmış basınç altında damıtılabilir. Akaryakıtın damıtılmasından kaynaklanan katı kalıntı - asfalt. Yol yüzeylerinin üretiminde kullanılır.

İlgili petrol gazlarının işlenmesi ayrı bir endüstridir ve çok sayıda değerli ürün üretir.

Dersi özetlemek

Ders sırasında “Doğal hidrokarbon kaynakları” konusunu incelediniz. Petrol rafine etme". Şu anda insanlığın tükettiği tüm enerjinin %90'ından fazlası fosil doğal organik bileşiklerden elde edilmektedir. Doğal kaynakları (doğalgaz, petrol, kömür), çıkarıldıktan sonra petrole ne olduğunu öğrendiniz.

Kaynakça

1. Rudzitis G.E. Kimya. Genel kimyanın temelleri. 10. sınıf: genel eğitim kurumları için ders kitabı: temel düzey / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. baskı. - M.: Eğitim, 2012.

2. Kimya. Sınıf 10. Profil düzeyi: akademik. genel eğitim için kurumlar / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin ve diğerleri - M.: Bustard, 2008. - 463 s.

3. Kimya. Derece 11. Profil düzeyi: akademik. genel eğitim için kurumlar / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin ve diğerleri - M.: Bustard, 2010. - 462 s.

4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Üniversitelere girenler için kimya problemlerinin toplanması. - 4. baskı. - M .: RIA "Yeni Dalga": Yayıncı Umerenkov, 2012. - 278 s.

Ev ödevi

1. Sayı 3, 6 (s. 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. Kimya: Organik kimya. 10. sınıf: genel eğitim kurumları için ders kitabı: temel düzey / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. baskı. - M.: Eğitim, 2012.

2. İlgili petrol gazının doğal gazdan farkı nedir?

3. Yağ nasıl damıtılır?

Dersin Hedefleri:

Eğitici:

• Öğrencilerin bilişsel aktivitelerini geliştirin.
• Öğrencileri doğal hidrokarbon kaynaklarıyla tanıştırmak: petrol, doğal gaz, kömür, bunların bileşimi ve işleme yöntemleri.
• Bu kaynakların ana yataklarını dünya çapında ve Rusya'da incelemek.
• Ulusal ekonomideki önemini gösterin.
• Çevre koruma konularını göz önünde bulundurun.

Eğitici:

• Konuyu incelemeye ilgiyi geliştirmek, kimya derslerinde konuşma kültürünü aşılamak.

Eğitici:

• Dikkat, gözlem, dinleme becerilerini ve sonuç çıkarma becerilerini geliştirin.

Pedagojik yöntem ve teknikler:

• Algısal yaklaşım.
• Gnostik yaklaşım.
• Sibernetik yaklaşım.

Teçhizat:İnteraktif beyaz tahta, multimedya, MarSTU'nun elektronik ders kitapları, İnternet, “Petrol ve işlenmesinin ana ürünleri”, “Kömür ve işlenmesinin en önemli ürünleri” koleksiyonları.

Dersler sırasında

I. Organizasyon anı.

Bu dersin amaç ve hedeflerini tanıtıyorum.

II. Ana bölüm.

Hidrokarbonların en önemli doğal kaynakları şunlardır: petrol, kömür, doğal ve ilgili petrol gazları.

Petrol – “siyah altın” (Öğrencilere petrolün kökenini, ana rezervlerini, üretimini, petrolün bileşimini, fiziksel özelliklerini, petrol ürünlerini tanıtıyorum).

Düzeltme işlemi sırasında yağ aşağıdaki fraksiyonlara ayrılır:

Koleksiyondan kesir örneklerini gösteriyorum (açıklama eşliğinde gösteri).

• Damıtma gazları- Kaynama sıcaklığı 40°C'ye kadar olan, esas olarak propan ve bütan gibi düşük moleküllü hidrokarbonların bir karışımı,
• Benzin fraksiyonu (benzin)– HC bileşimi C 5 H 12 ila C 11 H 24 (kaynama noktası 40-200°C, bu fraksiyonun daha iyi ayrılmasıyla elde edilir) gaz yağı(petrol eteri, 40 - 70°C) ve benzin(70 - 120°C),
• Nafta fraksiyonu– C 8 H 18 ila C 14 H 30 arası HC bileşimi (kaynama sıcaklığı 150 - 250°C),
• Gazyağı fraksiyonu– C 12 H 26 ila C 18 H 38 arası HC bileşimi (kaynama sıcaklığı 180 - 300°C),
• Dizel yakıt– HC bileşimi С 13 Н 28 ila С 19 Н 36 (t kaynama noktası 200 - 350°С)

Petrol rafinasyonundan kaynaklanan kalıntı – akaryakıt– 18'den 50'ye kadar karbon atomu sayısına sahip hidrokarbonlar içerir. Fuel oil'in indirgenmiş basınç altında damıtılması, güneş yağı(C 18 H 28 – C 25 H 52), yağlama yağları(C 28 H 58 – C 38 H 78), vazelin Ve parafin– katı hidrokarbonların düşük erime noktalı karışımları. Fuel oil damıtılmasından kaynaklanan katı kalıntı - katran ve işlenmesinden elde edilen ürünler - zift Ve asfalt yol yüzeylerinin yapımında kullanılır.

Yağın rafine edilmesi sonucu elde edilen ürünler kimyasal işleme tabi tutulur. Onlardan biri çatlama.

Çatlama, petrol ürünlerinin termal ayrışmasıdır ve bu, molekülde daha az sayıda karbon atomu bulunan hidrokarbonların oluşumuna yol açar. (Çatlama türlerinden bahseden MarSTU elektronik ders kitabını kullanıyorum).

Öğrenciler termal ve katalitik çatlamayı karşılaştırırlar. (Slayt No. 16)

Termal kırma.

Hidrokarbon moleküllerinin parçalanması daha yüksek sıcaklıkta (470-5500 C) gerçekleşir. İşlem yavaş ilerler, dallanmamış karbon atomu zincirine sahip hidrokarbonlar oluşur. Termal parçalama sonucu elde edilen benzin, doymuş hidrokarbonlarla birlikte birçok doymamış hidrokarbon içerir. Bu nedenle bu benzin, düz damıtılmış benzine göre daha yüksek patlama direncine sahiptir. Termal olarak parçalanmış benzin, kolayca oksitlenen ve polimerleşen birçok doymamış hidrokarbon içerir. Bu nedenle bu benzin depolama sırasında daha az stabildir. Yandığında motorun çeşitli parçaları tıkanabilir.

Katalitik çatlama.

Hidrokarbon moleküllerinin parçalanması, katalizörlerin varlığında ve daha düşük bir sıcaklıkta (450-5000 C) meydana gelir. Ana odak noktası benzindir. Daha fazlasını ve her zaman daha kalitelisini almaya çalışıyorlar. Katalitik çatlama, tam olarak petrol işçilerinin benzinin kalitesini iyileştirmeye yönelik uzun vadeli, ısrarlı mücadelesinin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Termal çatlama ile karşılaştırıldığında süreç çok daha hızlı ilerlemektedir ve sadece hidrokarbon moleküllerinin bölünmesi değil aynı zamanda izomerizasyonu da meydana gelmektedir. dallanmış karbon atomu zincirine sahip hidrokarbonlar oluşur. Katalitik parçalanmış benzin, termal olarak parçalanmış benzine göre patlamaya karşı daha dayanıklıdır.

Kömür. (Öğrencilere kömürün kökeni, ana rezervleri, üretimi, fiziksel özellikleri, işlenmiş ürünleri tanıtıyorum).

Menşei: (Kömürün kökeni hakkında konuştukları MarSTU'nun elektronik ders kitabını kullanıyorum).

Ana rezervler: (18 numaralı slayt) Haritada öğrencilere üretim hacmi açısından Rusya'nın en büyük kömür yataklarını gösteriyorum - bunlar Tunguska, Kuznetsk ve Pechora havzalarıdır.

Üretme:(Kömür madenciliği hakkında konuştukları MarSTU elektronik ders kitabını kullanıyorum).

• Kok gazı– H2, CH4, CO, CO2, NH3, N2 ve diğer gazların safsızlıklarını içeren,
• Kömür katranı– benzen ve homologları, fenol ve aromatik alkoller, naftalin ve çeşitli heterosiklik bileşikler de dahil olmak üzere yüzlerce farklı organik madde içerir,
• Nadsmolnaya, veya amonyak suyu– çözünmüş amonyağın yanı sıra fenol, hidrojen sülfür ve diğer maddeleri içerir,
• Kola– katı koklaşma artığı, neredeyse saf karbon.

Doğal ve petrolle ilişkili gazlar. (Öğrencilere ana rezervleri, üretimi, kompozisyonu, işlenmiş ürünleri tanıtıyorum).

III. Genelleme.

Dersin özet kısmında Turning Point programını kullanarak bir test oluşturdum. Öğrenciler uzaktan kumandalarla silahlandılar. Ekranda bir soru göründüğünde uygun düğmeye basarak doğru cevabı seçerler.

1. Doğal gazın ana bileşenleri şunlardır:

• Etan;
• Propan;
• Metan;
• Bütan.

2. Petrol damıtmasının hangi fraksiyonu molekül başına 4 ila 9 karbon atomu içerir?

• Nafta;
• Gaz yağı;
• Benzin;
• Gazyağı.

3. Ağır petrol ürünlerini kırmanın amacı nedir?

• Metan üretimi;
• Patlama direnci yüksek benzin fraksiyonlarının elde edilmesi;
• Sentez gazı üretimi;
• Hidrojen üretimi.

4. Hangi proses petrol rafinasyonuyla ilgili değildir?

• koklaştırma;
• Kademeli damıtma;
• Katalitik çatlama;
• Termal kırma.

5. Aşağıdaki olaylardan hangisi su ekosistemleri için en tehlikelidir?

• Petrol boru hattının sıkılığının ihlali;
• Tanker kazası sonucu petrol sızıntısı;
• Karada derin petrol üretimi sırasında teknolojinin ihlali;
• Kömürün deniz yoluyla taşınması.

6. Doğal gazı oluşturan metandan şunları elde ederiz:

• Sentez gazı;
• Etilen;
• Asetilen;
• Bütadien.

7. Katalitik kırma benzinini düz damıtılmış benzinden ayıran özellikler nelerdir?

• Alkenlerin varlığı;
• Alkinlerin varlığı;
• Dallanmış bir karbon atomu zincirine sahip hidrokarbonların varlığı;
• Yüksek patlama direnci.

Test sonucu ekranda hemen görünür.

Ev ödevi:§ 10, örnek 1 – 8

Edebiyat:

1. L.Yu Alikberova “Eğlenceli kimya” – M .: “AST-Press”, 1999.
2. O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov “Kimya öğretmenleri için el kitabı, 10. sınıf.” – M .: “Blik ve K,” 2001.
3. OS Gabrielyan, F.N. Maskaev, S.Yu.Ponomarev, V.I. Terenin “Kimya 10. sınıf.” – M .: “Drofa”, 2003.

Dünyanın şekli hakkındaki anlaşmazlıklar, içeriğinin önemini azaltmaz. En önemli kaynak her zaman yeraltı suyu olmuştur. İnsan vücudunun birincil ihtiyacını sağlarlar. Ancak insan uygarlığının ana enerji tedarikçisi olan fosil yakıtlar olmadan insan hayatı bambaşka görünüyor.

Yakıt bir enerji kaynağıdır

Dünyanın derinliklerinde saklı tüm fosiller arasında yakıt, yanıcı (veya tortul) türe aittir.

Baz hidrokarbondur, dolayısıyla yanma reaksiyonunun etkilerinden biri enerjinin açığa çıkmasıdır ve bu, insan yaşamının konforunu artırmak için kolaylıkla kullanılabilir. Geçtiğimiz on yılda, Dünya'da kullanılan enerjinin yaklaşık %90'ı fosil yakıtlar kullanılarak üretildi. Gezegenin iç kısmındaki zenginliklerin yenilenemeyen enerji kaynakları olduğu ve zamanla tükendiği göz önüne alındığında, bu gerçek bize üzerinde düşünmemiz gereken çok şey veriyor.

Yakıt türleri

Yağlı şist

Yağ

Aerosoller

Süspansiyonlar

Taş, antrasit, grafit

Sapropel

Kaya gazı

Katran kumları

Emülsiyonlar

Cevher gazı

Sıvı roket yakıtı

Metan gazı

Fischer-Tropsch süreci kullanılarak üretilmiştir

Metan hidrat

Sıkıştırılmış gaz

Katı yakıt gazlaştırma ürünleri

Ana yakıtlar
zor	sıvı	gazlı	dağınık, dağılmış

Tüm fosil yakıtların tedarikçileri petrol, kömür ve doğal gazdır.

Yakıt olarak kısa kullanım

Enerji kaynaklarının üretimi için hammaddeler petrol, kömür, bitümlü şist, doğal gaz, gaz hidratlar ve turbadır.

Yağ- yanıcı (tortul) fosillerle ilgili bir sıvı. Hidrokarbonlardan ve diğer kimyasal elementlerden oluşur. Sıvının rengi bileşime bağlı olarak açık kahverengi, koyu kahverengi ve siyah arasında değişmektedir. Sarı-yeşil ve renksiz renk bileşimlerine ender rastlanır. Yağın rengini ve kokusunu nitrojen, kükürt ve oksijen içeren elementlerin varlığı belirler.

Kömür- Latince kökenli isim. Carbō, karbonun uluslararası adıdır. Bileşim bitüm kütleleri ve bitki kalıntıları içerir. Bu, dış faktörlerin (jeolojik ve biyolojik) etkisi altında yavaş ayrışmanın nesnesi haline gelen organik bir bileşiktir.

Petrol şist, kömür gibi, katı yanıcı fosiller veya kostobiyolitler (kelimenin tam anlamıyla Yunanca seslerden "yanıcı yaşam taşı" olarak tercüme edilmiştir) grubunun bir temsilcisidir. Kuru damıtma sırasında (yüksek sıcaklıkların etkisi altında), kimyasal bileşim açısından yağa benzer reçineler oluşturur. Şeyl bileşiminde mineral maddeler (kalsit, dolomit, kuvars, pirit vb.) hakimdir, ancak yalnızca yüksek kaliteli kayalarda toplam bileşimin% 50'sine ulaşan organik maddeler (kerojen) de vardır.

Doğal gaz- organik maddelerin ayrışması sırasında oluşan gaz halindeki bir madde. Dünyanın bağırsaklarında üç tür gaz karışımı birikimi vardır: bireysel birikimler, petrol sahalarının gaz kapakları ve petrol veya suyun bir parçası olarak. Optimum iklim koşulları altında madde yalnızca gaz halindedir. Dünyanın bağırsaklarında kristaller (doğal gaz hidratları) halinde bulunabilir.

Gaz hidratlar- belirli koşullar altında su ve gazdan oluşan kristal oluşumlar. Değişken bileşimli bileşikler grubuna aittirler.

Turba- Yakıt, ısı yalıtım malzemesi, gübre olarak kullanılan gevşek kaya. Gaz içeren bir mineral olup birçok bölgede yakıt olarak kullanılmaktadır.

Menşei

Modern insanın dünyanın bağırsaklarından çıkardığı her şey yenilenemez bir doğal kaynak olarak kabul edilir. Ortaya çıkmaları milyonlarca yıl ve özel jeolojik koşullar gerektirdi. Mesozoyik'te büyük miktarda fosil yakıt oluşmuştur.

Yağ- kökeninin biyojenik teorisine göre, tortul kayaçların organik maddelerinden oluşum yüz milyonlarca yıl sürmüştür.

Kömür- Çürüyen bitki materyali, ayrışmanın meydana gelmesinden daha hızlı bir şekilde yenilendiğinde oluşur. Bataklıklar böyle bir süreç için uygun yerlerdir. Durgun su, düşük oksijen içeriği nedeniyle bitki kütlesi katmanını bakteriler tarafından tamamen yok edilmekten korur. Kömür humik (odun kalıntılarından, yapraklardan, saplardan gelir) ve sapropelite (esas olarak alglerden oluşur) ayrılır.

Kömür oluşumunun hammaddesine turba denilebilir. Tortu katmanlarının altına batırılırsa, basınç altında su ve gazlar kaybolur ve kömür oluşur.

Yağlı şist- organik bileşen, en basit alglerin biyokimyasal dönüşümleri kullanılarak oluşturulur. İki türe ayrılır: Talloalginit (hücresel yapısı bozulmamış algler içerir) ve kolloalginit (hücresel yapı kaybı olan algler).

Doğal gaz- Fosillerin biyojenik kökenine ilişkin aynı teoriye göre, doğal gaz, petrolden daha yüksek basınç ve sıcaklık okumalarında oluşur; bu, daha derin tortuların oluşmasıyla kanıtlanmıştır. Aynı doğal malzemeden (canlı organizmaların kalıntıları) oluşurlar.

Gaz hidratlar- bunlar, görünümü özel termobarik koşullar gerektiren oluşumlardır. Bu nedenle esas olarak deniz tabanı çökeltileri ve donmuş kayalar üzerinde oluşurlar. Gaz üretimi sırasında boruların duvarlarında da oluşabilirler ve bu nedenle fosil, hidrat oluşumunun üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılır.

Turba- bataklık koşullarında tamamen ayrışmamış organik bitki kalıntılarından oluşmuştur. Toprak yüzeyine bırakılır.

Üretme

Kömür ve doğal gaz yalnızca yüzeye çıkma şekilleri açısından farklılık göstermez. Gaz yatakları diğerlerinden daha derinde bulunur - bir ila birkaç kilometre derinliğe kadar. Bu madde rezervuarların gözeneklerinde (doğal gaz içeren bir tabaka) bulunur. Maddeyi yukarıya doğru çıkmaya zorlayan kuvvet, yer altı oluşumları ve toplama sistemindeki basınç farkıdır. Ekstraksiyon, tüm alana eşit şekilde dağıtılmaya çalışılan kuyular kullanılarak gerçekleşir. Böylece yakıt çıkarma, sahalar arasındaki gaz akışını ve birikintilerin zamansız sulanmasını önler.

Petrol ve gaz üretim teknolojilerinin bazı benzerlikleri vardır. Petrol üretim türleri, maddeyi yüzeye çıkarma yöntemleriyle ayırt edilir:

• çeşme (yeraltı ve sıvı dağıtım sistemindeki basınç farkına dayanan, gaza benzer bir teknoloji);
• gaz kaldırma;
• elektrikli bir santrifüj pompanın kullanılması;
• elektrikli vidalı pompanın montajı ile;
• çubuk pompalar (bazen yer pompasına bağlanır).

Ekstraksiyon yöntemi maddenin derinliğine bağlıdır. Petrolü yüzeye çıkarmak için çok sayıda seçenek var.

Kömür yatağı geliştirme yöntemi aynı zamanda yerdeki kömür oluşumunun özelliklerine de bağlıdır. Fosil yüzeyden yüz metre yükseklikte bulunduğunda açık ocak madenciliği yapılıyor. Çoğunlukla karışık bir madencilik türü gerçekleştirilir: önce açık ocak madenciliği, ardından yer altı madenciliği (yüzey madenciliği kullanılarak). Kömür yatakları tüketici açısından önem taşıyan diğer kaynaklar açısından da zengindir: bunlar değerli metaller, metan, nadir metaller ve yeraltı suyudur.

Şeyl yatakları ya madencilik yoluyla (etkisiz olduğu kabul edilir) ya da kayanın yeraltında ısıtılmasını içeren yerinde madencilik yoluyla geliştirilir. Teknolojinin karmaşıklığından dolayı üretim çok sınırlı miktarlarda gerçekleştirilmektedir.

Bataklıkların kurutulmasıyla turba elde edilir. Oksijenin ortaya çıkması nedeniyle aerobik mikroorganizmalar aktive olur, organik maddesini ayrıştırır ve bu da karbondioksitin muazzam bir hızla salınmasına yol açar. Turba en ucuz yakıt türüdür, çıkarılması belirli kurallara uygun olarak sürekli olarak yapılmaktadır.

Geri kazanılabilir rezervler

Toplumun refahına ilişkin değerlendirmelerden biri kişi başına yakıt tüketimine dayanmaktadır: Tüketim ne kadar yüksek olursa insanlar o kadar rahat yaşar. Bu gerçek (ve sadece bu değil), insanlığı yakıt üretim hacmini artırmaya zorlayarak fiyatlandırmayı etkiliyor. Bugün petrolün fiyatı “netback” gibi ekonomik bir terimle belirleniyor. Bu terim, petrol ürünlerinin (satın alınan maddeden üretilen) ağırlıklı ortalama maliyetini ve hammaddelerin işletmeye teslimini içeren bir fiyatı ifade eder.

Ticaret borsaları, kelimenin tam anlamıyla "maliyet, sigorta ve navlun" anlamına gelen CIF fiyatlarından petrol satıyor. Buradan, işlem kotalarına dayalı olarak bugünkü petrol fiyatının, hammadde fiyatlarını ve teslimatı için nakliye maliyetlerini içerdiği sonucuna varabiliriz.

Tüketim oranları

Doğal kaynakların artan tüketim oranları göz önüne alındığında, uzun bir süre için yakıt kullanılabilirliği konusunda kesin bir değerlendirme yapmak zordur. Mevcut dinamikler göz önüne alındığında, 2018'de petrol üretimi 3 milyar ton olacak ve bu da dünya rezervlerinin 2030 yılına kadar %80 oranında tükenmesine yol açacak. Siyah altının arzının 55-50 yıl içinde olacağı öngörülüyor. Mevcut tüketim oranlarıyla doğal gaz 60 yıl içinde tükenebilir.

Dünyada petrol ve gazdan çok daha fazla kömür rezervi var. Ancak son on yılda üretimi arttı ve eğer bu hız yavaşlamazsa, planlanan 420 yılın (mevcut tahminler) 200 yılında rezervler tükenecek.

Çevresel Etki

Fosil yakıtların aktif kullanımı, atmosfere karbondioksit (CO2) emisyonunda artışa yol açmakta olup, bunun gezegenin iklimi üzerindeki zararlı etkisi uluslararası çevre örgütleri tarafından doğrulanmıştır. CO2 emisyonları azaltılmazsa, başlangıcını çağdaşların da gözlemleyebileceği bir çevre felaketi kaçınılmazdır. Ön tahminlere göre, Dünya'daki durumu istikrara kavuşturmak için tüm fosil yakıt rezervlerinin %60 ila %80'inin dokunulmadan kalması gerekiyor. Ancak fosil yakıt kullanımının tek yan etkisi bu değildir. Rafinerilerde çıkarma, taşıma ve işleme, çok daha fazla toksik madde içeren çevre kirliliğine katkıda bulunur. Bunun bir örneği, Meksika Körfezi'nde Gulf Stream'in askıya alınmasına yol açan kazadır.

Sınırlamalar ve Alternatifler

Fosil yakıt madenciliği, ana sınırlaması doğal rezervlerin tükenmesi olan şirketler için karlı bir iştir. İnsanlar genellikle, insan faaliyetinin dünyanın bağırsaklarında oluşturduğu boşlukların, tatlı suyun yüzeyde kaybolmasına ve daha derin katmanlara çekilmesine katkıda bulunduğunu söylemeyi unuturlar. Dünya üzerinde içme suyunun ortadan kalkması, fosil yakıt çıkarmanın hiçbir faydasıyla haklı gösterilemez. Ve eğer insanlık gezegende kalışını rasyonelleştirmezse bu gerçekleşecek.

Beş yıl önce Çin'de yeni nesil motorlu (yakıtsız) motosikletler ve arabalar ortaya çıktı. Ancak kesinlikle sınırlı miktarlarda (belirli bir insan çevresi için) piyasaya sürüldü ve teknoloji gizli hale geldi. Bu sadece insan açgözlülüğünün dar görüşlülüğünden bahsediyor, çünkü eğer petrol ve gazdan "para kazanabiliyorsanız", hiç kimse petrol kodamanlarının bunu yapmasını engelleyemez.

Çözüm

İyi bilinen alternatif (yenilenebilir) enerji kaynaklarının yanı sıra daha ucuz ancak sınıflandırılmış teknolojiler de vardır. Bununla birlikte, bunların kullanımı kaçınılmaz olarak bir kişinin hayatına girmelidir, aksi takdirde gelecek, "işadamlarının" hayal ettiği kadar uzun ve bulutsuz olmayacaktır.