Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Нефть: происхождение, классификация, переработка, использование

Нефть маслянистая жидкость темно-бурого или почти черного коле-ру с характерным запахом. Она легче воды (плотность 0,73-0,97г / см3), в воде практически нерастворима.

По составу нефть сложная смесь углеводородов различного молекулярной ной массы, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды). Обычно эти углеводороды парафиновые, ароматические, циклоалканы, соотношение которых в нефтях различных месторождений изменяется в широких пределах. Кроме углеводородов, нефть содержит кислород-, серо- и азотсодержащих органические соединения.

В зависимости от преимущественного содержания углеводородов того или иного клас-су в нефтяной фракции с температурой кипения 250-300 ° С разрез-няют следующие основные виды нефти

метановый нефть, которая состоит преимущественно из неразветвленных алканов;

нафтеновая нефть, которая состоит в основном из циклических неароматических углеводородов циклоалканов, или нафтенов;

смешанная нефть, которая включает смесь алканов, нафтенов и ароматич ных углеводородов. Смешанная нефть встречается чаще всего.

Иногда нефть классифицируют по физическим свойствам, напри- мер на легкую нефть плотностью менее 0,9 г / мл и более тяжелую нефть. Все виды нефти имеют примеси нитроген- и сульфурвмисних органических соединений.

Очень вероятно, что нефть образовалась из остатков морских организмов и растений, оседали в течение миллионов лет на мор-ское дно. Неорганические вещества служили катализаторами гниения, которое вызывалось анаэробными бактериями (то есть теми, которые жили без доступа воздуха). При тектонических сдвигах донные органические слои оказались в толще Земли, где их действовали давление земной коры и теплота внутренних слоев Земли. Донные слои превращались таким образом на смеси углеводородов; жидкая нефть накапливалась в виде нефтеносных слоев над непроницаемыми для нее горными породами.

Неорганическая теория

Согласно неорганической теории, автором которой является Д.И.Менделеев, нефть могла образоваться из карбидов металлов, находящихся в над-рах Земли, и воды, просочившейся туда.

Предложенная также космическая теория, согласно которой нефть могла об-рыться из водорода и углерода при формировании нашей планеты.

Сырая нефть обычно не применяется. Для получения из нефти технически ценных продуктов ее подвергают переработке.

Первичная переработка нефти заключается в ее перегонке. Перегонку осу-снюють на нефтеперерабатывающих заводах после отделения из нефти сопутствующих газов. В процессе перегонки нефти получают светлые нефтепрод-кты бензин (t кип от 40 до 150-200 ° С), лигроин (t кип 120-240 ° С), керосин (t кип 150-300 ° С), газойль соляровое масло (t кип выше 300 ° С), а в остатке вязкую черную жидкость мазут.

Мазут подвергают дальнейшей переработке. Его перегоняют под умень-шеним давлением (чтобы предупредить разложение) и выделяют масла: веретенное, машинное, цилиндрическое и др. Из мазута некоторых сортов наф-ти выделяют вазелин и парафин. Остаток мазута после отгона нази вают нефтяным пеком или гудроном.

Переработка мазута

Мазут

Масла Вазелин Парафин Гудрон

Первичная переработка нефти |

Фракции нефти

бензин | лигроин | керосин | газойль | мазут

Температура кипения, ° С | 40-200 | 120-240 | 150-300 | Более 300

Применение фракций

Продукты перегонки нефти имеют различное применение.

Бензин в больших количествах используют как авиационное и автомобильное топливо. Он состоит обычно из углеводородов, содержащих в молекулах в среднем от 5 до 9 атомов углерода.

Лигроин служит горючим для дизельных двигателей, а также раз-фактором в лакокрасочной промышленности. Большое количество его перерабатывают на бензин.

Керосин применяют как горючее для реактивных и тракторных двигат-нов, а также для бытовых нужд. Он состоит из углеводородов, содержащих в молекулах в среднем от 9 до 16 атомов углерода.

Соляровое масло используют как моторное топливо, а масла для смазки механизмов.

Вазелин используют в медицине. Он состоит из смеси жидких и твердых углеводородов.

Парафин применяют для получения высших карбоновых кислот, для пропитки древесины в производстве спичек и карандашей, для изго-товлення свечей, гуталина и т. Д. Он состоит из смеси твердых углеводородов.

Гудрон нелетучая темная масса, после частичного окисления его применяют для получения асфальта.

Мазут, кроме переработки на смазочные масла и бензин, используют как котельное жидкое топливо.

Масла, которые выделяются во время перегонки мазута, называют минеральными (нефтяными) маслами в отличие от синтетических масел, которые получают искусственно (хотя все масла являются смесями органических соединений).

Важной характеристикой топлива (бензина, керосина) для двигат-нов внутреннего сгорания является его октановое число (ОЧ). Детонация топлива в моторах объясняется неравномерностью процесса его согла-ряння и зависит от качества бензина. По мере детонационной стойкости топлива и служит ОЧ; оно численно равна содержания (в объем-ных%) изооктана (ОЧ = 100) в его эталонной смеси с н-гептаном (ОЧ = 0), при котором эта смесь имеет одинаковые, антидетонационные собствен-тивости с горючим, которое испытывают.

Меньше ОЧ имеют нормальные алканы; ОЧ возрастает при переходе от алканов к алкенов, циклоалканов и изоалканив, наибольшими значениями ОЧ характеризуются арены, например

октан числа некоторых углеводородов

Формула углеводорода | Название | Октановое число

СН3 (СН2) 5СН3 | (Н-гептан) | 0

СН3 (СН2) 4СН3 | (К-гексан) | 26

CH3 (CH2) 4CH = CH2 | (Гексен-1) | 63

С6Н12 | (Циклогексан) | 77

СН3СН2СН (СН 3) СН 3 | (Изопентан) | 90

СН3СО (СН 3) 2СН2СН (СН 3) СН 3 | (Изооктан; 2,2,4-триметилпентан) | 110

C6H6 | (Бензол) | 108

Бензины, полученные перегонкой нефти, имеют октановые числа от 30 до 45.

При вторичных методах переработки нефти происходит изменение струк-туры углеводородов, входящих в ее состав. эторед этих методов большое значение имеет крекинг (расщепление) углеводородов нефти, который про-водят для повышения выхода бензина. Крекинг это высокотемпературная переработка нефтяных фракций с целью получения более ни-зькомолекулярних продуктов. Применяют два основных вида кре-кинг: термический и каталитический.

Термический крекинг осуществляется только под воздействием высокой тем-пературы. В зависимости от температуры различают следующие виды терм-ного крекинга.

1. Низкотемпературный пиролиз, который применяют для перераб-ки высококипящих фракций нефти

Гудрон, мазут, масла, перегоняются

газойль + кокс.

Масла, образующиеся в этом процессе, можно использовать как сырье для каталитического крекинга.

2. Пиролиз при умеренных температурах.

Сжиженные газы олефины, диены;

(этан, пропан, н-бутан), ароматические

легкий и тяжелый бензин углеводного.

Полученную смесь углеводородов разделяют путем перегонки при низких температурах и давлениях.

3. Высокотемпературный пиролиз применяют для получения низь-комолекулярних ненасыщенных углеводородов, прежде всего ацетилена при 2000 ° С.

Каталитический крекинг проводится при более низких темпера-турах с использованием катализаторов. Он применяется в основно-м для получения высокооктановых бензинов. Специально подобранные катализаторы обеспечивают изомеризацию и циклизации углеводородов, в результате чего повышается их октановое число (ОЧ). Как такие катализаторивикористовують алюмосиликаты состава, а-же цеолиты

Газойль Бензин с высоким

вакуумный газойль октановым числом

Катализатор быстро дезактивируется угольным порошком (сажей), который осаждается на нем, и его приходится часто менять или очищать.

Вариантом каталитического крекинга является гидрокрекинг, который проводится с применением водорода. Этот способ используют для переработки высококипящих фракций нефти

Газойль, газы скраплюються

мазут, бензин, дизельное паливо

гудрон авиационное топливо, сырье

для масел.

Катализаторами служат смеси NiO + WO3 или СоО + МоО3 на-несении на цеолиты или аморфные алюмосиликаты.

Риформинг каталитическая переработка бензиновых фракций прямой перегонки нефти с помощью водорода под давлением с использованием катализаторов. Применяется главным образом для получения высокооктанового моторного топлива. Так, с бензиновой фракции нефти с 04 = 30-45 в результате каталитического риформинга получают бензин с ОЧ = 85 - 95. Кроме того, с помощью риформинга видиля ют бензол и другие арены.

Схема каталитического риформинга

Бензин (фракция

перегонки нефти) Риформинг-бензин.

В качестве катализатора используют платину с добавкой рения или смесь оксидов МоО3, СоО и Сr2О3, нанесенных на А2О3 или алюмо-Ликата; эти катализаторы способствуют протеканию реакций дегидруван ния, гидрирования и изомеризации.

Загрузка...