Зміст
ВСТУП
Глава 1. Роль нафти і газу в сучасної хімії
1.1 Походження природних горючих копалин
1.2 Склад природного газу і нафти
1.3 Нафтопереробка
1.4 Бензин: склад, октанове число
1.5 Нафтохімія
Глава 2. ТЕОРЕТИЧНА ПІДТРИМКА ТЕМИ В«Природні джерела вуглеводнівВ»
Глава 3. МЕТОДИЧНІ РОЗРОБКИ ПО ТЕМІ В«ПРИРОДНІ ДЖЕРЕЛА ВУГЛЕВОДНІВ В»
3.1 Завдання за темою: В«Природні джерела вуглеводнів В»
3.2 Практична робота. Ознайомлення із зразками
продуктів нафтоперероблення та коксування кам'яного вугілля
ЛІТЕРАТУРА
ВСТУП
Горючі корисні копалини - нафту, природний газ і кам'яне вугілля - складають основу економічного благополуччя сучасного суспільства. В останнє десятиліття XX в. 87% енергії, споживаної людством, виділялося при горінні, причому частка нафтопродуктів і природного газу дорівнювала 65%, а вугілля - 22%.
На частку всіх інших джерел енергії - атомні, гідроелектростанції, енергії вітру, припливів і т.д. - Залишається всього лише близько 13%. Але роль горючих копалин в нашого життя не обмежується забезпеченням енергетичних потреб. Вони також є основною сировиною для промислового органічного синтезу. З органічних речовин нафти, природного газу і кам'яновугільної смоли проводиться величезна кількість матеріалів, ліків, барвників, розчинників, синтетичних миючих засобів, без яких важко уявити наше життя. Видобуток горючих копалин, насамперед нафти та природного газу, на сьогоднішній день - основа економічного благополуччя багатьох країн, у тому числі і Росії.
Тому необхідно дати уявлення про склад, властивості і значення в нашому житті природного газу, нафти та нафтопродуктів не тільки старшокласникам, але й учням основної школи в ході вивчення ними курсу хімії.
Глава 1. Роль нафти і газу в сучасної хімії
1.1 Походження природних горючих копалин
Відповідь на питання про походження кам'яного вугілля однозначний і дано ще М.В.Ломоносова. Численні зразки відбитків не тільки листя, але і цілих стовбурів дерев незаперечно свідчать про те, що вугілля утворився із залишків древніх рослин. Існує багато свідчень на користь органічного походження природних джерел вуглеводнів. Відомо, що суміш газів, подібна по складом природному газу, утворюється при розкладанні без доступу повітря решток рослинних і останків тваринних організмів. Відповідні умови для цього створюються, наприклад, на болотах. Бульбашки болотного газу, який полягає в основному з метану, піднімаються на поверхню болота і шумно лопаються.
Але в той же час основний вуглеводень, що становить природний газ, метан розповсюджений не тільки на Землі. Він виявлений в атмосфері інших планет Сонячної системи: Сатурна, Юпітера, Урана і Нептуна, а також у хмарах космічного пилу та газу. Очевидно, що походження інопланетних вуглеводнів не пов'язано з існуванням життя, стало бути, вельми можливо існування абіогенних вуглеводнів і на Землі. Про це свідчить, наприклад, виділення метану в рифових зонах серединно-океанічних хребтів.
Прихильники двох гіпотез, що пояснюють виникнення джерел вуглеводнів, - органічної та неорганічної - сперечаються вже майже півтора століття. Припущення про неорганічний походження нафти висунув в 1876 р. Д.І. Менделєєв. Він вважав, що вода, яка потрапляє в надра Землі по тріщинах-розламах в земній корі, під дією високих температур і тисків реагує з карбідом заліза, утворюючи вуглеводні, які піднімаються по тріщинах породи, накопичуючись в порожнечах-пастках. Ця гіпотеза детально розроблена радянськими геологами під керівництвом Н.А.Кудрявцева в 1950-і рр.. Як основний аргумент наводиться той факт, що багато родовища нафти і газу знаходяться під зонами глибинних розломів земної кори. Зустрічаються поклади нафти в вулканічних породах, що також свідчить на користь її абіотичним походження. Більш того, сліди нафти знайдені в кімберлітових трубках, в яких під дією високих температур і тисків стався природний синтез алмазів.
Прихильники біогенної теорії походження нафти, основи якої в нашій країні заклали академіки В.І. Вернадський і І.М.Губкін, пояснюють ці геологічні факти міграцією нафти з суміжних осадових порід. Відповідно до цієї теорії нафта утворилася з залишків наземної рослинності, які зносилися ріками у водойми, та морського зоо-і фітопланктону. Один з істотних доводів на користь цієї точки зору - наявність у складі нафти спор і пилку рослин, а також азотовмісних органічних сполук порфіритів, досить імовірно, що ведуть своє походження з хлорофілу рослин і гемоглобіну тварин.
Питання про походження нафти має не тільки теоретичне значення. Він прямо пов'язаний з проблемою вичерпності ресурсів природних джерел вуглеводнів. Згідно біогенної теорії запаси нафти утворилися в ранні геологічні епохи, і зараз, спалюючи вуглеводневе паливо, людство необоротно витрачає ту енергію, яку запасли доісторичні живі організми. Якщо ж нафта постійно утворюється в глибинах Землі, то буріння глибоких і надглибоких свердловин дозволить знайти практично невичерпні запаси.
1.2 Склад природного газу і нафти
Перш за все, слід зазначити, що склад природних горючих копалин сильно варіюється в залежно від родовища. Основний компонент природного газу - метан (До 95% за об'ємом). Крім метану у природному газі містяться інші алкани - етан, невелика кількість пропану і бутанів, а також неорганічні домішки - вуглекислий газ, азот, інертні гази. Природний газ деяких родовищ містить домішки сполук сірки - сірководень і меркаптани.
Граничні вуглеводні-гази не мають ні кольору, ні запаху. Однак природний газ побутового призначення володіє характерним неприємним запахом, тому що в нього спеціально додають невеликі кількості сильно пахне меркаптана СН 3 SH. Суміш природного газу з повітрям вибухонебезпечна. Коли газ з трубопроводу потрапляє в закрите приміщення, досить запалити сірник, щоб стався сильний вибух. Тому важливо вчасно виявити присутність газу в повітрі, що найпростіше зробити за запахом.
Попутні нафтові гази , які виділяються при видобутку нафти на газонафтових родовищах, у порівнянні з природним газом містять менше метану. Значну частку в них складають більш важкі вуглеводні, що містять від двох до п'яти атомів вуглецю в молекулі. Пропан-бутанова суміш, отриману з попутних нафтових газів, в побуті можна зустріти досить часто - цієї газовою сумішшю заповнюють балони для побутових газових плит і запальничок. На жаль, більшу частину попутних нафтових газів - цінного палива і хімічної сировини - спалюють у факелах прямо в місцях нафтовидобутку через відсутність технологічних можливостей для збору, транспортування і переробки газу (понад 25% від загального видобутку).
Нафта - рідина дуже складного складу, включає в себе близько тисячі різних речовин, велика частина яких - це вуглеводні (80-90%) і органічні кисень-, азот-і сірковмісні речовини (4-5%). Інші компоненти нафти включають розчинені в рідині вуглеводневі гази, металоорганічних сполук, воду, солі (в основному хлориди) і механічні домішки породи (глина, пісок і т.д.).
Вуглеводнева частина нафти містить в основному речовини, що відносяться до трьох класів. Це алкани, Циклоалкани і ароматичні вуглеводні. До цих пір можна зустріти застаріла назва алканів - парафінові вуглеводні, яке відбулося від латинського словосполучення parum affinus - позбавлені спорідненості, неактивні з'єднання. А назва В«нафтениВ», або В«нафтенові вуглеводніВ», дане циклоалканов В.В. Марковниковим, прямо вказує на їх походження. Ці вуглеводні вперше були виділені саме з нафти. Слід зазначити, що в складу нафти входять циклічні сполуки, що містять тільки п'ять або шість атомів вугле...
