Präsentation für den Chemieunterricht "Öl und Methoden seiner Verarbeitung". Präsentation zum Thema "Öl und Verfahren zu seiner Verarbeitung" Präsentation zum Thema Ölraffination herunterladen

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Öl. Seine Zusammensetzung. Thermisches und katalytisches Cracken. Entwicklung der Ölraffinerieindustrie. Umweltschutz in der Erdölraffination.

Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften Öl ist ein komplexes Gemisch von Kohlenwasserstoffen unterschiedlichen Molekulargewichts, hauptsächlich flüssig. Die Zusammensetzung des Öls umfasst 3 Arten von Kohlenwasserstoffen: Paraffine Cycloparaffine Aromatische Kohlenwasserstoffe

Öl enthält Hunderte von verschiedenen Verbindungen. Die Anteile dieser Kohlenwasserstoffe im Öl verschiedener Felder schwanken in weiten Grenzen. Mangyshlak-Öl ist reich an gesättigten Kohlenwasserstoffen. Öl in der Region Baku - mit Cycloparaffinen. Uralöl enthält aromatische Kohlenwasserstoffe. Es enthält auch in geringeren Mengen: Sauerstoff Stickstoff Schwefel andere Elemente Hochmolekulare Verbindungen (VMC) Harze Asphaltstoffe.

Physikalische Eigenschaften des Öls Ölige Flüssigkeit von hellbrauner bis schwarzer Farbe mit charakteristischem Geruch. Leichter als Wasser (Dichte von 0,73 - 0,97 g / cm 3), ist es in Wasser praktisch unlöslich. Öl ist ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe, hat also keinen bestimmten Siedepunkt.

In der Natur sein. Geburtsort. Ölvorkommen befinden sich im Inneren der Erde in unterschiedlichen Tiefen, wo Öl den freien Raum zwischen einigen Gesteinen ausfüllt. Steht es unter Druck, steigt es durch das Bohrloch an die Erdoberfläche. Unser Land ist in Bezug auf Ölreserven und -produktion weltweit führend. Die wichtigsten Lagerstätten: Westsibirien - Samotlor Westkasachstan Nördlich des europäischen Teils Russlands.

Primärölraffination - Destillation Fraktionen (Destillate) - Leichtölprodukte: Benzin - enthaltend С 5 - С 11 Kohlenwasserstoffe, Siedebereich von 40 ° bis 200 ° С Naphtha, enthaltend С 8 -C 14 Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt von 150 ° bis 250 ° С Kerosin mit С 12 - С 18 Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt von 180 ° bis 300 ° С Gasöl (t > 275 ° С) Heizöl ist eine viskose schwarze Flüssigkeit, enthält Kohlenwasserstoffe mit einer großen Anzahl von Kohlenstoffatomen in einem Molekül, durch zusätzliche Verarbeitung in Fraktionen getrennt.

Öldestillationsanlage. Ofentemperatur 320 ° - 350 ° С Destillationskolonne 40 m hoch Horizontale Trennwände mit Löchern - Platten Der Hauptnachteil ist die geringe Benzinausbeute (nicht mehr als 20%).

Anwendung von Erdöldestillationsprodukten Benzin - Flug- und Autotreibstoff, als Lösungsmittel (Öl, Gummi) zum Reinigen von Textilien. Naphtha - Dieselkraftstoff; Lösungsmittel in der Farben- und Lackindustrie; zur Verarbeitung zu Benzin verwendet. Kerosin - Kraftstoff für Düsen- und Traktormotoren; Haushalt braucht. Gasöl ist ein Kraftstoff für Dieselmotoren.

Anwendung von Produkten der Öldestillation Schmieröle - Schmierung von Mechanismen (Automobil, Luftfahrt). Vaseline ist eine Basis für Kosmetika und Medikamente. Paraffin wird aus einigen Ölsorten gewonnen, um höhere Carbonsäuren zu erhalten; zum Imprägnieren von Holz bei der Herstellung von Streichhölzern und Bleistiften, zur Kerzenherstellung, Schuhcreme. Teer (nichtflüchtige dunkle Masse) - zur Gewinnung von Asphalt. Heizöl - als flüssiger Heizkesselbrennstoff.

Sekundäre Verfahren der Erdölraffination Steigende Nachfrage nach Benzin Verwendung als chemischer Rohstoff. CRACKING (Aufspaltung) - der Prozess der Zersetzung von Erdölkohlenwasserstoffen in flüchtigere Substanzen. Dabei handelt es sich um die Zersetzung von langkettigen Kohlenwasserstoffen, die beispielsweise in Heizöl enthalten sind, in Kohlenwasserstoffe mit niedrigerem relativen Molekulargewicht.

C 16 H 18  C 8 H 18 + C 8 H 16 Die resultierenden Stoffe können sich weiter zersetzen: C 8 H 18  C 4 H 10 + C 4 H 8 C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4 Oder C 4 H 10  C 3 H 6 + CH 4 Ähnliche Reaktionen führen zur Bildung gasförmiger Stoffe. Der Crack-Mechanismus ist freie Radikale.

Sekundärverarbeitung (Cracken) (Shukhov, Gavrilov 1891) Thermische t 450-550 ° C, P 2-7mPa Flüssiger Zustand von Alkanen

Detonationsfähigkeit Detonation ist eine zu schnelle Verbrennung des Kraftstoffgemisches im Zylinder eines Vergasermotors. Paraffine normaler Struktur haben die höchste Detonationsbeständigkeit. Verzweigte Kohlenwasserstoffe sowie ungesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe sind detonationsbeständig. Die Detonationskapazität von Benzin wird durch die Oktanzahl bestimmt. Die Oktanzahl wird durch den Gehalt an Isooctan und n-Heptan bestimmt. Die Detonation von Isooctan beträgt 100 und n-Heptan ist 0.

Reformieren - Aromatisieren

"Öl ist kein Brennstoff, man kann auch mit Geldscheinen heizen!" DI. Mendelejew. Petrochemische Industrie Gummis  Gummireifen für Autos, Flugzeuge, Radtraktoren. Fettsäuren, Detergentien Durch Pyrolyse von gesättigten Kohlenwasserstoffen werden Ethylen, Acetylen und andere ungesättigte Kohlenwasserstoffe gewonnen. Ethylen produziert: Alkohol, Vinylchlorid, Styrol, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol und eine Reihe anderer Stoffe und Materialien. Aromatische Kohlenwasserstoffe, organische Säuren, Glykole, Rohstoffe zur Herstellung von Chemiefasern, Düngemittel. Sprengstoffe, medizinische Salben, Salben zur Herstellung von Parfüms, Lösungsmittel. Durch das Verfahren der mikrobiologischen Entparaffinierung von Öl werden Protein-Vitamin-Konzentrate gewonnen, die nach entsprechender Reinigung zur Fütterung von Nutztieren geeignet sind.

Umweltfolgen der Ölverschmutzung Störung des Austausches im System Ozean - Atmosphäre Störung des Photosyntheseprozesses Tod von Wasservögeln, Säugetieren und Fischen Anreicherung von Karzinogenen entlang der Nahrungsketten, Vergiftung des Menschen Entstehung hässlicher, nicht lebensfähiger Individuen Tod vor allem von Eiern, braten, Jungfische

Wie gelangt Öl ins Meer? Als Folge von Unfällen von Öltankern und Offshore-Plattformen, von denen aus Explorations- und Betriebsbohrungen durchgeführt werden. Jede Öltankerkatastrophe wird für die Nachbarländer der Absturzstelle zu einer echten Umweltkatastrophe. Beim Waschen leerer Tankschiffe von Tankern und beim Ableiten dieses Wassers direkt über Bord gelangt jedoch dreimal mehr Öl als bei Unfällen ins Wasser, viermal mehr – mit Emissionen aus petrochemischen Anlagen und durch Unfälle an Bohrlöchern. Viele Ölabfälle werden von Flüssen ins Meer gebracht. Fabriken, Großstädte, Autofahrer und Segler, die Ballast und Klärwasser direkt über Bord werfen, tragen zur Verschmutzung der Ozeane bei ... Die Gewässer des Atlantiks, des Mittelmeers und einiger Teile ihrer Küste gelten als die schmutzigsten.

Testfragen Bei der Destillation von Öl wurde eine Fraktion mit Kohlenwasserstoffen von 5 Н 12 bis С 11 Н 24 isoliert. Diese Fraktion heißt: a) Benzin b) Naphtha c) Kerosin d) Gasöl (Dieselkraftstoff) 2. Eliminieren Sie das unnötige Konzept: a) fraktionierte Destillation b) thermisches Cracken c) Verkoken d) katalytisches Cracken 3. Die Produkte des Öls Rektifikation sind: 1) Kerosin, 2) Heizöl, 3) Benzin, 4) Naphtha, 5) Dieselkraftstoff. Ordne diese Produkte nach steigendem Siedepunkt: a) 2, 5, 1, 4, 3. b) 4, 3, 1, 5, 2. c) 1, 3, 5, 4, 2. d) 3, 4 , 1, 5, 2.

4. Eliminieren Sie das unnötige Konzept: a) Paraffin b) Teer c) Koks d) Dieselöl 5. Korrelation: Anteil der Destillation von Öl: 1) Benzin 2) Kerosin 3) Dieselkraftstoff 4) Heizöl 5) Naphtha Kohlenwasserstoffzusammensetzung: a) C 8 H 18 - C 14 H 30 b) C 5 H 12 - C 11 H 24 c) C 18 H 38 und höher d) C 13 H 28 - C 19 H 40 e) C 12 H 26 - C 18 H 38 f) bis C 5 H 12

Antworten A C D C C 1.b, 2.e, 3.d, 4.c, 5.a, 6.f

Ziele: Kennenlernen der natürlichen Quelle von Kohlenwasserstoffen - Öl. Lernen Sie die natürliche Quelle von Kohlenwasserstoffen kennen - Öl. Studieren Sie die physikalischen Eigenschaften von Öl, die Zusammensetzung von Öl. Studieren Sie die physikalischen Eigenschaften von Öl, die Zusammensetzung von Öl. Finden Sie heraus, woher das Öl stammt. Finden Sie heraus, woher das Öl stammt. Machen Sie sich mit der Erdölförderung und -raffination vertraut. Machen Sie sich mit der Ölförderung und -raffination vertraut.

Oil Oil ist eine braune bis schwarze ölige Flüssigkeit mit einem charakteristischen Geruch. Es ist ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe. Öl ist viel leichter als Wasser und löst sich praktisch nicht darin auf. Öl ist eine wichtige Energiequelle und ein wertvoller Rohstoff für die Synthese vieler organischer Verbindungen: Sprengstoffe, Frostschutzmittel, medizinische Salben, Parfüms, Kunstfasern, Lösungsmittel, synthetischer Gummi usw.

Ölkohlenwasserstoffe: Alkane, Alkene, Alkine, Cycloalkane, Arenen. Sauerstoffverbindungen: Naphthensäuren, Phenole. Schwefelverbindungen: Alkylsulfide, Mercaptane. Anorganische Verbindungen: Kieselsäure, Aluminium, Kalk, Eisen- und Manganoxide Stickstoffhaltige Verbindungen.

Ölförderung und Reserven Die nachgewiesenen weltweiten Ölreserven betrugen im Jahr 2000 rund 140 Milliarden Tonnen, die meisten davon - rund 64 % - im Nahen und Mittleren Osten, gefolgt von Amerika - rund 15 %. Naher und Mittlerer Osten (64 %) Mittel- und Osteuropa (8%) Afrika (7%) Westeuropa (2%) Asien-Pazifik (4%) Amerika (15%)

Schwimmende Bohrinsel auf dem Schelf des Ochotskischen Meeres Die industrielle Ölförderung geht auf das Jahr 1859 zurück, als die von E. Drake entwickelte Brunnenbohrtechnologie zum ersten Mal angewendet wurde, die noch heute verwendet wird. Es ist jedoch nicht möglich, Öl vollständig aus den Feldern zu gewinnen (65 % sind das Maximum). Drei Hauptmethoden der Ölförderung werden verwendet: Brunnen – Öl steigt nur unter dem Einfluss der Lagerstättenenergie auf. Gaslift - Druckluft wird in den Brunnen gepumpt, wodurch die Flüssigkeit an die Oberfläche gedrückt wird. Pumpen - das Heben erfolgt durch in den Brunnen abgesenkte Pumpen.

Die Herkunft des Öls Die Ursprünge moderner Vorstellungen über die Herkunft des Öls liegen im 18. und frühen 19. Jahrhundert. MV Lomonosov stellte Hypothesen über den organischen Ursprung des Öls auf und erklärte seine Entstehung durch die Wirkung von unterirdischem Feuer auf versteinerte Kohlen, wodurch seiner Meinung nach Asphalt, Öl und Steinöle gebildet wurden. Die Idee des mineralischen Ursprungs von Öl wurde erstmals 1805 von A. Humboldt vorgeschlagen. DI Mendelejew, der bis 1867 am Konzept des organischen Ursprungs des Öls festhielt, formulierte 1877 die bekannte Hypothese seines mineralischen Ursprungs, wonach Öl in großen Tiefen bei hohen Temperaturen durch die Wechselwirkung von Wasser mit Metall entsteht Karbide.

Im Laufe des letzten Jahrhunderts hat sich eine riesige Menge chemischer, geochemischer und geologischer Daten angesammelt, die das Problem der Herkunft des Öls beleuchten. Gegenwärtig hält die überwältigende Mehrheit der Wissenschaftler, Chemiker, Geochemiker und Geologen die vernünftigsten Ideen über die organische Entstehung des Öls, obwohl es Wissenschaftler gibt, die immer noch die Mineralhypothese seiner Entstehung bevorzugen. Alle Hypothesen zur mineralischen Herkunft des Öls vereint die Idee der Synthese von Kohlenwasserstoffen, sauerstoff-, schwefel- und stickstoffhaltigen Bestandteilen des Öls aus einfachen Ausgangsstoffen C, H2, CO, CO2, CH4, H2O und Radikalen at hohe Temperaturen und die Wechselwirkung von Syntheseprodukten mit dem mineralischen Anteil der Tiefengesteine.

Gasfraktion (tboil bis 400C) Gasfraktion (tboil bis 400C) Benzinfraktion von Benzinen (tboil C) Benzinfraktion von Benzinen (tboil C) Naphtha-Fraktion (tboil C) Kerosinfraktion (tboil C) Kerosinfraktion (tboil C) Dieselkraftstoff (Kp. C) Heizölrückstand nach der Öldestillation, der in folgende Fraktionen aufgetrennt wird: Dieselöle Schmieröle Vaseline Paraffin Teerrückstand nach der Destillation von Heizöl. Direktdestillation von Öl

Die Verwendung von zusammengesetzten Ölfraktionen: Gasfraktion Gasfraktion Benzinfraktion. Daraus werden Benzin, Auto- und Flugbenzin gewonnen. Benzinfraktion. Daraus werden Benzin, Auto- und Flugbenzin gewonnen. Die Naphtha-Fraktion. Naphtha wird als Kraftstoff für Traktoren verwendet. Die Naphtha-Fraktion. Naphtha wird als Kraftstoff für Traktoren verwendet. Kerosinfraktion. Nach der Reinigung wird Kerosin als Treibstoff für Traktoren, Düsenflugzeuge und Raketen verwendet. Kerosinfraktion. Nach der Reinigung wird Kerosin als Treibstoff für Traktoren, Düsenflugzeuge und Raketen verwendet. Dieselkraftstoff. Dieselkraftstoff. M Heizölrückstand nach der Öldestillation, der in folgende Fraktionen aufgeteilt wird: Solaröle Schmieröle Vaseline Paraffin Teerrückstand nach der Destillation von Heizöl.

Es gibt zwei Arten des Crackens: thermisch: Die Spaltung von Kohlenwasserstoffmolekülen erfolgt bei relativ niedrigen Temperaturen (C). Der Prozess verläuft langsam, es entstehen Kohlenwasserstoffe mit einer unverzweigten Kette von Kohlenstoffatomen; katalytisch: Der Prozess findet in Gegenwart von Katalysatoren bei einer niedrigeren Temperatur (C) statt. Es läuft schneller ab, es werden viele verzweigte Kohlenstoffkettenverbindungen gebildet. Katalytisch gecracktes Benzin von höherer Qualität.

Der größte Teil des Öls (mehr als 85 %) wird als Brennstoff verbraucht und nur etwa 15 % werden für die chemische Verarbeitung verwendet. Daher stehen Chemiker im Jahrhundert vor der Aufgabe, die Verwendung von Öl als Quelle für chemische Rohstoffe und nicht als Treibstoff auszuweiten. Der Ersatz von Kraftstoff aus Öl durch Gas und Kohle, wo immer möglich, ist eine Möglichkeit, die kostbare Flüssigkeit sinnvoll zu verwenden. Anwendung von Erdölprodukten

Vorschau:

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Folienbeschriftungen:

Öl Natürliche Quelle von Kohlenwasserstoffen

Ölzusammensetzung Eine Mischung aus ca. 1000 Substanzen Alkane Cycloalkane Alkene Aromatische Kohlenwasserstoffe Organisch Verbindungen mit S, N, O Wasser Mineralsalze Mechanische Verunreinigungen

Physikalische Eigenschaften von Öl Dicke ölige Flüssigkeit Farbe von hellbraun bis dunkelbraun. Geruch. Leichter als Wasser (Dichte von 0,65 bis 1,05) Löst sich nicht in Wasser

Ablagerungen, Ölreserven.

Ölförderung an Land.

Ölförderung im Ozean

Öltransport Seeweg (Tanker) Bahntransport (Tanks) Pipelinetransport

Primärölraffination

Ölfraktionen Fraktionsname Gehalt С Siedepunkt º С Anwendung Leichtölprodukte Benzin Naphtha Kerosin Gasöl С5 - С11 С8 - С14 С12 - С18 С13 - С19 40 - 200 150 - 250 180 - 300 200 - 350 Brennbar. für Motor int. Verbrennung, Lösungsmittel. Kraftstoff für Traktoren. Diesel und Kerosin Dieselkraftstoff Dunkelölprodukte Heizöl С18 - С50 Zersetzt sich beim Erhitzen Herstellung von Schmierölen. Flüssigbrennstoff in Kesselanlagen. Weitere chemische Verarbeitung.

Destillationskolonnen

Recycling. Erdölcracken (Spaltung): Thermisches Cracken (kürzerkettige Alkane und Alkene). Katalytisches Cracken (verzweigtkettige Kohlenwasserstoffe). Reformieren (Aromatisierung). Hydrotreating (Reinigung von S, N-Verbindungen.)

Allgemeines Schema der Ölraffination

Thermisches und katalytisches Cracken.

Kraftstoff. Schmieröle. Erdölbitumen. Lösungsmittel aus Erdöl. Paraffin, Vaseline. Kohlenschwarz. Rohstoffe für die organische Synthese. Anwendung raffinierter Produkte.

Umweltkatastrophen durch Ölverschmutzungen.

Benzin-Oktanzahl n - Heptan CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 -Oktanzahl 0 Isooctan (2,2,4-Trimethylpentan) CH 3 Oktanzahl 100 CH 3 -C-CH 2 -CH-CH 3 CH 3 CH 3

DI Mendelejew glaubte, dass Öl der wertvollste Rohstoff für die Herstellung vieler organischer Substanzen ist, und daher ist es unvernünftig, es nur als Brennstoff zu verwenden. „Man kann auch mit Banknoten heizen“, sagte er.

Zum Thema: Methodenentwicklungen, Präsentationen und Hinweise

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Folienbeschriftungen:

Öl und Produkte seiner Verarbeitung Dozent: Grudinina T.V. SPb GB POU "MRCPK" TE und M "

Der Name Öl leitet sich von dem altpersischen Wort "Naphtha" ab, was sickernd bedeutet.

Erdölförderung. Offshore-Ölplattform Bohrinsel Ölpumpeneinheit Herstellungsverfahren für Springbrunnen

Öltransport. Auf dem Seeweg (mit Tankschiffen) Auf der Schiene (mit Tanks) Pipelinetransport

Ölzusammensetzung. Alkane (von 5 bis 50) Cycloalkane Aromatische Kohlenwasserstoffe Verunreinigungen: Sand; Lehm; Verbindungen, die Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff enthalten; Wasser.

Physikalische Eigenschaften. Dicke ölige Flüssigkeit Farbe: von hellbraun bis dunkelbraun. Hat einen charakteristischen Geruch Leichter als Wasser (Dichte von 0,65 bis 1,05 g / cm 3) Löst sich nicht in Wasser Kein spezifischer Siedepunkt

Erdölraffination Physikalisch Primär Chemisch Sekundär Rektifikation Cracken Alkylierung Aromatisierung

Rektifikation - Trennung von mehrkomponentigen Flüssigkeitsgemischen in einzelne Komponenten. Die Öldestillation basiert auf dem Unterschied der Siedepunkte der Kohlenwasserstoffe, aus denen sie besteht.

Korrekturanlage.

Das Zerlegen von Erdölkohlenwasserstoffen in flüchtigere Stoffe wird als Cracking bezeichnet. Zum ersten Mal wurde das Cracken 1891 vom russischen Ingenieur Wladimir Grigorjewitsch Schuchow durchgeführt. Hexadecan Octan Octen Butan Buten et Ethen

Thermisches Cracken Katalytisches Cracken Temperatur 470 0 С-550 0 С P = 2-7 ​​​​MPa Temperatur 450 0 С-500 0 С Katalysator Al 2 O 3 ∙ nSiO 2 C n H 2n + 2 Alkane C n H 2n Alkene Isomerisierung von normale Struktur Benzin enthält viele ungesättigte Kohlenwasserstoffe Benzin enthält verzweigtkettige Kohlenwasserstoffe Besitzt Klopffestigkeit Höhere Klopffestigkeit Geringere Lagerstabilität Höhere Lagerstabilität

Aromatisierung Ölpyrolyse, Reformierung. Unter Reformieren versteht man die Verarbeitung von Erdölprodukten zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe (Erhöhung der Oktanzahl von Benzin). Das Verfahren wird bei t 0 500 0 C-540 0 C in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. С 7 H 16 CH 3 CH 3 - 3H 2 - H 2 n-Heptan (Oktanzahl 0) Toluol (Oktanzahl 120) Methylcyclohexan (Oktanzahl 70)

Alkylierung Der Vorgang ist das Gegenteil des Ankurbelns. Die Kombination von Alkanen mit Alkenen mit einer Erhöhung der Kohlenwasserstoffkette. Es entstehen verzweigte Kohlenwasserstoffe und die Benzinqualität steigt. CH 3 CH 3 CH 3 CH CH 2 C CH 3 CH 3 + CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH CH 3 CH 3 H 2 SO 4 t 0