De vigtigste naturlige kilder til kulbrinter er. Naturlige kilder til kulbrinter, deres forarbejdning

Naturlige kilder til kulbrinter er fossile brændstoffer - olie og

gas, kul og tørv. Råolie- og gasforekomster opstod for 100-200 millioner år siden

tilbage fra mikroskopisk marine planter og dyr, der viste sig at være

inkluderet i sedimentære bjergarter dannet på havbunden, Ulig

Dette kul og tørv begyndte at dannes for 340 millioner år siden fra planter,

vokser på land.

Naturgas og råolie findes almindeligvis med vand i

oliebærende lag placeret mellem lag klipper(Fig. 2). Semester

"naturgas" gælder også for gasser, der er dannet i naturgas

forhold som følge af kulnedbrydning. Naturgas og råolie

udvikles på alle kontinenter, med undtagelse af Antarktis. Den største

Naturgasproducenter i verden er Rusland, Algeriet, Iran og

Forenede Stater. De største producenter råolie er

Venezuela, Saudi Arabien, Kuwait og Iran.

Naturgas består hovedsageligt af metan (tabel 1).

Råolie er en olieagtig væske, hvis farve evt

være meget forskelligartet - fra mørkebrun eller grøn til næsten

farveløs. Den indeholder et stort antal alkaner. Blandt dem er der

lige alkaner, forgrenede alkaner og cycloalkaner med antal atomer

kulstof fra fem til 40. Det industrielle navn på disse cycloalkaner er nachta. I

råolie indeholder også ca. 10% aromatisk

kulbrinter, og heller ikke et stort antal af andre forbindelser indeholdende

svovl, ilt og nitrogen.

Tabel 1 Sammensætning af naturgas

Kul er den ældste kilde energi, som du er fortrolig med

menneskelighed. Det er et mineral (fig. 3), som er dannet af

plantestof i processen med metamorfose. Metamorfisk

kaldes sten, hvis sammensætning har undergået ændringer i forholdene

høje tryk, og høje temperaturer. Produktet af den første etape i

processen med kuldannelse er tørv, hvilket er

nedbrudt organisk stof. Der dannes kul af tørv efter

den er dækket af sedimentære bjergarter. Disse sedimentære bjergarter kaldes

overbelastet. Overbelastet sediment reducerer tørvens fugtindhold.

Tre kriterier anvendes i klassificeringen af kul: renhed (bestemt

relativt kulstofindhold i procent); type (defineret

sammensætningen af det oprindelige plantemateriale); karakter (afhængig af

grad af metamorfose).

Tabel 2 Kulstofindhold i nogle brændstoffer og deres brændværdi

evne

De laveste typer fossile kul er brunkul og

brunkul (tabel 2). De er tættest på tørv og karakteriseres relativt

kendetegnet ved lavere fugtindhold og er meget udbredt i

industri. Den tørreste og hårdeste kultype er antracit. Hans

bruges til opvarmning af boliger og madlavning.

I På det sidste Takket være teknologiske fremskridt bliver det mere og mere

økonomisk forgasning af kul. Kulforgasningsprodukter omfatter

kulilte, kuldioxid, brint, metan og nitrogen. De bruges i

som gasformigt brændstof eller som råstof til fremstilling af div

kemiske produkter og gødning.

Kul, som skitseret nedenfor, er en vigtig kilde til råmateriale til produktion af

aromatiske forbindelser. Kul repræsenterer

en kompleks blanding kemiske stoffer, som indeholder kulstof,

brint og ilt, samt små mængder nitrogen, svovl og andre urenheder

elementer. Derudover omfatter sammensætningen af kul, afhængigt af dets type

forskellig mængde fugt og diverse mineraler.

Kulbrinter forekommer naturligt ikke kun i fossile brændstoffer, men også i

i nogle materialer biologisk oprindelse. Naturgummi

er et eksempel på en naturlig carbonhydridpolymer. gummi molekyle

består af tusindvis af strukturelle enheder, der repræsenterer methylbuta-1,3-dien

(isopren);

Naturgummi. Cirka 90 % naturgummi, hvilket

i øjeblikket udvundet over hele verden, hentet fra brasiliansk

gummitræ Hevea brasiliensis, dyrket hovedsageligt i

ækvatoriale lande i Asien. Saften af dette træ, som er latex

(kolloid vandig opløsning af polymer), opsamlet fra udskæringer lavet med en kniv på

bark Latex indeholder cirka 30% gummi. Hans små stykker

suspenderet i vand. Saften hældes i aluminiumsbeholdere, hvor der tilsættes syre,

får gummiet til at koagulere.

Mange andre naturlige forbindelser indeholder også isoprenstrukturer.

fragmenter. For eksempel indeholder limonen to isoprenenheder. Limonene

er den vigtigste integreret del olier udvundet af citrusskaller,

såsom citroner og appelsiner. Denne forbindelse hører til forbindelsesklasse,

kaldet terpener. Terpener indeholder 10 carbonatomer (C) i deres molekyler

10-forbindelser) og omfatter to isoprenfragmenter forbundet med hinanden

hinanden sekventielt ("hoved mod hale"). Forbindelser med fire isopren

fragmenter (C 20 forbindelser) kaldes diterpener, og med seks

isoprenfragmenter - triterpener (C30-forbindelser). Squalene,

som findes i hajleverolie er en triterpen.

Tetraterpener (C 40 forbindelser) indeholder otte isopren

fragmenter. Tetraterpener findes i pigmenter af vegetabilsk og animalsk fedt

oprindelse. Deres farve skyldes tilstedeværelsen af et langt konjugatsystem

dobbeltbindinger. For eksempel er β-caroten ansvarlig for den karakteristiske orange farve

gulerodsfarve.

Olieraffineringsteknologi og kul

I slutningen af XIX V. Under indflydelse af fremskridt inden for termisk kraftteknik, transport, teknik, militær og en række andre industrier er efterspørgslen steget umådeligt, og der er opstået et presserende behov for nye typer brændstof og kemiske produkter.

På dette tidspunkt blev olieraffineringsindustrien født og udviklede sig hurtigt. En enorm impuls til udviklingen af olieraffineringsindustrien blev givet af opfindelsen og hurtige spredning af motoren. intern forbrænding, der opererer på olieprodukter. Teknologien til forarbejdning af kul, der ikke kun fungerer som en af hovedtyperne af brændsel, men, hvad der er særligt bemærkelsesværdigt, blev et nødvendigt råmateriale for den kemiske industri i den undersøgte periode, udviklede sig også intensivt. En stor rolle i denne sag tilhørte koks kemi. Koksværker, som tidligere leverede koks til den jernholdige metallurgiindustri, blev til kokskemiske virksomheder, som også producerede en række værdifulde kemiske produkter: koksovnsgas, råbenzen, stenkulstjære og ammoniak.

Baseret på råolie- og kulforarbejdningsprodukter begyndte produktionen af syntetiske produkter at udvikle sig. organisk stof og materialer. De er meget udbredt som råvarer og halvfabrikata i forskellige grene af den kemiske industri.

Billet nr. 10

Tør destillation af kul.

Aromatiske kulbrinter opnås hovedsageligt ved tør destillation af kul. Ved opvarmning af kul i retorter eller koksovne uden luftadgang ved 1000–1300 °C nedbrydes kullets organiske stoffer under dannelse af faste, flydende og gasformige produkter.

Det faste produkt fra tør destillation - koks - er en porøs masse bestående af kulstof med en blanding af aske. Koks produceres i enorme mængder og forbruges hovedsageligt af den metallurgiske industri som et reduktionsmiddel ved fremstilling af metaller (primært jern) fra malme.

De flydende produkter fra tør destillation er sort viskøs tjære (kultjære), og det vandige lag, der indeholder ammoniak, er ammoniakvand. Stenkulstjære opnås i gennemsnit 3 vægtprocent af det oprindelige kul. Ammoniakvand er en af de vigtige kilder til ammoniak. De gasformige produkter fra tør destillation af kul kaldes koksovnsgas. Koksovnsgas har en forskellig sammensætning afhængig af kultype, kokstilstand osv. Koksovnsgas produceret i koksovnsbatterier ledes gennem en række absorbere, der opfanger tjære, ammoniak og lette oliedampe. Let olie opnået ved kondensation fra koksovnsgas indeholder 60 % benzen, toluen og andre kulbrinter. Det meste af benzenen (op til 90%) opnås på denne måde, og kun en lille del opnås ved fraktionering af stenkulstjære.

Bearbejdning af stenkulstjære. Kultjære har udseende af en sort harpiksagtig masse med en karakteristisk lugt. I øjeblikket er over 120 forskellige produkter blevet isoleret fra stenkulstjære. Blandt dem er aromatiske kulbrinter samt aromatiske oxygenholdige stoffer af sur natur (phenoler), nitrogenholdige stoffer af basisk karakter (pyridin, quinolin), stoffer indeholdende svovl (thiophen) osv.

Stenkulstjære udsættes for fraktioneret destillation, hvilket resulterer i flere fraktioner.

Let olie indeholder benzen, toluen, xylener og nogle andre kulbrinter. Medium eller karbolsk olie indeholder en række phenoler.

Tung olie eller creosotolie: Af kulbrinterne indeholder tung olie naphthalen.

At få kulbrinter fra olie Olie er en af hovedkilderne til aromatiske kulbrinter. De fleste arter

olie indeholder kun meget en lille mængde aromatiske kulbrinter. Blandt husolier er olie fra Ural (Perm) feltet rig på aromatiske kulbrinter. Anden Baku-olie indeholder op til 60% aromatiske kulbrinter.

På grund af knapheden på aromatiske kulbrinter anvendes nu "oliearomatisering": Olieprodukter opvarmes til en temperatur på omkring 700 °C, hvilket resulterer i, at 15-18 % af aromatiske kulbrinter kan opnås fra olienedbrydningsprodukter.

32. Syntese, fysiske og kemiske egenskaber af aromatiske kulbrinter

1. Syntese fra aromatiske kulbrinter og fede haloderivater i nærvær af katalysatorer (Friedel-Crafts syntese).

2. Syntese fra salte af aromatiske syrer.

Når tørre salte af aromatiske syrer opvarmes med sodakalk, nedbrydes saltene og danner kulbrinter. Denne metode ligner produktionen af fede kulbrinter.

3. Syntese fra acetylen. Denne reaktion er af interesse som et eksempel på syntesen af benzen fra fedtholdige carbonhydrider.

Når acetylen ledes gennem en opvarmet katalysator (ved 500 °C), brydes acetylens tredobbelte bindinger, og tre af dets molekyler polymeriseres til ét benzenmolekyle.

Fysiske egenskaber Aromatiske kulbrinter er væsker eller faste stoffer Med

karakteristisk lugt. Kulbrinter, der ikke har mere end én benzenring i deres molekyler, er lettere end vand. Aromatiske kulbrinter er let opløselige i vand.

IR-spektrene for aromatiske kulbrinter er primært karakteriseret ved tre områder:

1) omkring 3000 cm-1 på grund af CH-strækningsvibrationer;

2) området 1600-1500 cm-1, forbundet med skeletvibrationer af aromatiske carbon-carbon-bindinger og signifikant varierende i toppens position afhængigt af strukturen;

3) område under 900 cm-1, relateret til deformation CH-vibrationer aromatisk ring.

Kemiske egenskaber Den vigtigste generelle kemiske egenskaber aromatiske kulbrinter er

deres tendens til at gennemgå substitutionsreaktioner og benzenringens større styrke.

Benzenhomologer har en benzenring og en sidekæde i deres molekyle, for eksempel i carbonhydriden C6H5-C2H5, C6H5-gruppen er benzenringen, og C2H5 er sidekæden. Ejendomme

benzenringen i benzenhomologernes molekyler nærmer sig selve benzenens egenskaber. Egenskaberne ved sidekæder, som er rester af fede kulbrinter, nærmer sig egenskaberne af fede kulbrinter.

Benzencarbonhydriders reaktioner kan opdeles i fire grupper.

33. Orienteringsregler i benzenringen

Når man studerede substitutionsreaktioner i benzenringen, blev det opdaget, at hvis benzenringen allerede indeholder en substituentgruppe, så går den anden gruppe ind i en bestemt position afhængigt af arten af den første substituent. Hver substituent på benzenringen har således en vis retningsgivende eller orienterende virkning.

Positionen af den nyligt indførte substituent er også påvirket af naturen af selve substituenten, dvs. den elektrofile eller nukleofile natur af det aktive reagens. Langt størstedelen af de vigtigste substitutionsreaktioner i benzenringen er elektrofile substitutionsreaktioner (erstatning af et brintatom, der elimineres i form af en proton af en positivt ladet partikel) - halogenering, sulfonering, nitrering mv.

Alle substituenter er i overensstemmelse med arten af deres styrevirkning opdelt i to grupper.

1. Substituenter af den første slags i reaktioner elektrofil substitution dirigerer efterfølgende indførte grupper til ortho- og para-positionerne.

Substituenter af denne art omfatter f.eks. følgende grupper, arrangeret i faldende rækkefølge efter deres retningskraft: -NH2, -OH, – CH3.

2. Substituenter af den anden art i reaktioner elektrofil substitution dirigerer efterfølgende indførte grupper til metapositionen.

Substituenter af denne art omfatter følgende grupper, arrangeret i faldende rækkefølge efter deres retningskraft: -NO2, -C≡N, – SO3H.

Substituenter af den første art indeholder enkeltbindinger; Substituenter af den anden art er karakteriseret ved tilstedeværelsen af dobbelt- eller tredobbeltbindinger.

Substituenter af den første slags letter i langt de fleste tilfælde substitutionsreaktioner. For at nitrere benzen skal du for eksempel opvarme det med en blanding af koncentreret salpetersyre og svovlsyre, mens phenol C6 H5 OH med succes kan

nitrat med fortyndet salpetersyre kl stuetemperatur med dannelse af ortho- og paranitrophenol.

Substituenter af den anden art komplicerer sædvanligvis substitutionsreaktioner. Substitution i orto- og para-position er især vanskelig, og substitution i meta-position er relativt lettere.

I øjeblikket forklares påvirkningen af substituenter ved, at substituenter af den første slags er elektrondonerende (donerende elektroner), dvs. deres elektronskyer forskydes mod benzenringen, hvilket øger hydrogenatomernes reaktivitet.

Forfremmelse reaktivitet hydrogenatomer i ringen letter forløbet af elektrofile substitutionsreaktioner. For eksempel, i nærvær af hydroxyl, skifter oxygenatomets frie elektroner mod ringen, hvilket øger elektrontætheden i ringen, og elektrondensiteten af carbonatomer i ortho- og para-positionerne til substituenten øges især.

34. Substitutionsregler i benzenringen

Reglerne for substitution i benzenringen har en enorm praktisk betydning, da de gør det muligt at forudsige reaktionens forløb og vælge den rigtige måde syntese af et eller andet ønsket stof.

Mekanismen for elektrofile substitutionsreaktioner i den aromatiske serie. Moderne metoder Forskning har gjort det muligt stort set at belyse substitutionsmekanismen i den aromatiske serie. Det er interessant, at mekanismen for elektrofil substitution i den aromatiske serie i mange henseender, især i de første stadier, viste sig at ligne mekanismen for elektrofil tilsætning i fedtserien.

Det første trin i elektrofil substitution er (som i elektrofil addition) dannelsen af et p-kompleks. Den elektrofile Xd+-art binder til alle seks p-elektroner i benzenringen.

Den anden fase er dannelsen af p-kompleks. I dette tilfælde "trækker" den elektrofile partikel to elektroner fra seks p-elektroner for at danne den sædvanlige kovalent binding. Det resulterende p-kompleks har ikke længere en aromatisk struktur: det er en ustabil carbocation, hvor fire p-elektroner i en delokaliseret tilstand er fordelt på fem carbonatomer, mens det sjette carbonatom går i en mættet tilstand. Den indførte substituent X og hydrogenatomet er i et plan vinkelret på planet af den seks-leddede ring. S-komplekset er et mellemprodukt, hvis dannelse og struktur er blevet demonstreret ved en række metoder, især spektroskopi.

Den tredje fase af elektrofil substitution er stabiliseringen af S-komplekset, som opnås ved fjernelse af et hydrogenatom i form af en proton. To elektroner involveret i dannelsen S-N forbindelser, efter fjernelse af en proton, giver sammen med de fire delokaliserede elektroner af de fem carbonatomer den sædvanlige stabile aromatiske struktur af substitueret benzen. Katalysatorens rolle (normalt A 1 Cl3) i dette tilfælde

Processen består i at øge polariseringen af alkylhalogenidet med dannelse af en positivt ladet partikel, som indgår i en elektrofil substitutionsreaktion.

Additionsreaktioner Benzenkulbrinter gennemgår med stort besvær additionsreaktioner - det gør de ikke

affarves med bromvand og KMnO4-opløsning. Dog under særlige reaktionsbetingelser

det er stadig muligt at deltage. 1. Tilsætning af halogener.

I denne reaktion spiller oxygen rollen som en negativ katalysator: i sin tilstedeværelse fortsætter reaktionen ikke. Tilsætning af brint i nærværelse af en katalysator:

C6H6 + 3H2 -> C6H12

2. Oxidation af aromatiske kulbrinter.

Benzen i sig selv er ekstremt modstandsdygtig over for oxidation - mere modstandsdygtig end paraffiner. Når energetiske oxidationsmidler (KMnO4 i et surt miljø osv.) virker på benzenhomologer, oxideres benzenkernen ikke, hvorimod sidekæder undergår oxidation for at danne aromatiske syrer.

Naturlige kilder kulbrinter Fulde navn Starchevaya Arina Group B-105 2013

Naturlige kilder Naturlige kilder til kulbrinter er fossile brændstoffer - olie og gas, kul og tørv. Råolie og gasforekomster opstod for 100-200 millioner år siden fra mikroskopiske marine planter og dyr, der blev indlejret i sedimentære bjergarter dannet på havbunden. I modsætning hertil begyndte kul og tørv at dannes for 340 millioner år siden.

Naturgas og råolie findes typisk sammen med vand i olieførende lag placeret mellem klippelag (Figur 2). Udtrykket "naturgas" gælder også for gasser, der dannes i naturlige forhold som følge af kulnedbrydning. Naturgas og råolie udvikles på alle kontinenter undtagen Antarktis. Verdens største producenter af naturgas er Rusland, Algeriet, Iran og USA. De største producenter af råolie er Venezuela, Saudi-Arabien, Kuwait og Iran. Naturgas består hovedsageligt af metan. Råolie er en olieagtig væske, der kan variere i farve fra mørkebrun eller grøn til næsten farveløs. Den indeholder et stort antal alkaner. Blandt dem er der lige alkaner, forgrenede alkaner og cycloalkaner med antallet af carbonatomer fra fem til 50. Det industrielle navn på disse cycloalkaner er nachtany. Råolie indeholder også cirka 10 % aromatiske kulbrinter samt små mængder af andre forbindelser, der indeholder svovl, oxygen og nitrogen.

Naturgas bruges både som brændstof og som råmateriale til fremstilling af en række organiske og uorganiske stoffer. Du ved allerede, at fra metan, hovedbestanddelen af naturgas, brint, acetylen og methylalkohol, formaldehyd og myresyre, mange andre organiske stoffer. Naturgas bruges som brændsel i kraftværker, i kedelsystemer til vandopvarmning af bolig- og industribygninger, i højovne og industrier med åben ild. Ved at slå en tændstik og tænde gassen i køkkengaskomfuret i et byhus, "udløser" du en kædereaktion af oxidation af alkaner, der udgør naturgas. Ud over olie, naturlige og tilhørende oliegasser er kul en naturlig kilde til kulbrinter. 0n danner tykke lag i jordens indvolde, dens påviste reserver overstiger væsentligt oliereserverne. Ligesom olie indeholder kul en stor mængde forskellige organiske stoffer. Udover økologisk indeholder den også uorganiske stoffer, såsom vand, ammoniak, svovlbrinte og selvfølgelig kulstof selv - kul. En af de vigtigste metoder til behandling af kul er koks - kalcinering uden luftadgang. Som et resultat af forkoksning, som udføres ved en temperatur på omkring 1000 °C, dannes følgende: koksovnsgas, som omfatter brint, metan, kulilte og carbondioxid, urenheder af ammoniak, nitrogen og andre gasser; stenkulstjære indeholdende flere hundrede gange personlige organiske stoffer, herunder benzen og dets homologer, phenol og aromatiske alkoholer, naphthalen og forskellige heterocykliske forbindelser; tjære, eller ammoniakvand, indeholdende, som navnet antyder, opløst ammoniak samt phenol, svovlbrinte og andre stoffer; koks er en fast rest fra koks, næsten rent kulstof. Koks bruges til fremstilling af jern og stål, ammoniak bruges til fremstilling af nitrogen og kombinerede gødninger, og vigtigheden økologiske produkter koksdannelse er svær at overvurdere. Således er associerede olie- og naturgasser, kul ikke kun de mest værdifulde kilder til kulbrinter, men også en del af et unikt lager af uerstattelige naturressourcer, hvis omhyggelige og rimelige brug - nødvendig betingelse progressiv udvikling af det menneskelige samfund.

Råolie er en kompleks blanding af kulbrinter og andre forbindelser. I denne form bruges det sjældent. Det forarbejdes først til andre produkter, der har praktisk brug. Derfor transporteres råolie med tankskibe eller rørledninger til raffinaderier. Petroleumsraffinering involverer en række fysiske og kemiske processer: fraktioneret destillation, krakning, reformering og afsvovling.

Råolie adskilles i sine mange bestanddele ved simpel, fraktioneret og vakuumdestillation. Arten af disse processer, såvel som antallet og sammensætningen af de resulterende oliefraktioner, afhænger af sammensætningen af råolien og af kravene til dens forskellige fraktioner. Først og fremmest fjernes gasurenheder, der er opløst i den, fra råolie ved at udsætte den for simpel destillation. Olien underkastes derefter primær destillation, hvorved den adskilles i gas, lette og mellemstore fraktioner og brændselsolie. Yderligere fraktioneret destillation af lette og mellemstore fraktioner samt vakuumdestillation af brændselsolie fører til dannelsen stort antal fraktioner. I tabel 4 viser kogepunktsintervallerne og sammensætningen af forskellige oliefraktioner, og fig. Figur 5 viser et diagram over designet af en primær destillations (destillations) kolonne til oliedestillation. Lad os nu gå videre til en beskrivelse af de enkelte oliefraktioners egenskaber.

Oliefelter indeholder som udgangspunkt store ophobninger af såkaldt tilhørende petroleumsgas, som samler sig over olien i jordskorpen og opløses delvist i det under tryk fra overliggende klipper. Som olie, forbundet petroleumsgas er en værdifuld naturlig kilde til kulbrinter. Den indeholder hovedsageligt alkaner, hvis molekyler indeholder fra 1 til 6 kulstofatomer. Det er indlysende, at sammensætningen af tilhørende petroleumsgas er meget dårligere end olie. Men på trods af dette er det også meget brugt både som brændstof og som råmateriale til den kemiske industri. For blot et par årtier siden, i de fleste oliefelter, blev tilhørende petroleumsgas afbrændt som et ubrugeligt supplement til olie. I øjeblikket, for eksempel i Surgut, den rigeste oliereserve i Rusland, produceres den billigste elektricitet i verden ved hjælp af tilhørende petroleumsgas som brændstof.

Tak for din opmærksomhed.

I løbet af lektionen vil du være i stand til at studere emnet "Naturlige kilder til kulbrinter. Olieraffinering". Mere end 90% af al energi, der i øjeblikket forbruges af menneskeheden, kommer fra fossile naturlige organiske forbindelser. Du vil lære om naturressourcer ( naturgas, olie, kul), om hvad der sker med olie efter dens udvinding.

Emne: Mættede kulbrinter

Lektion: Naturlige kilder til kulbrinter

Omkring 90% af den energi, der forbruges af moderne civilisation, genereres ved afbrænding af naturlige fossile brændstoffer - naturgas, olie og kul.

Rusland er et land rigt på naturlige fossile brændstoffer. Der er store reserver af olie og naturgas i Vestsibirien og Ural. Kul udvindes i Kuznetsk, South Yakutsk bassinerne og andre regioner.

Naturgas består i gennemsnit af 95 volumenprocent metan.

Foruden metan indeholder naturgas fra forskellige felter nitrogen, kuldioxid, helium, svovlbrinte samt andre lette alkaner - ethan, propan og butaner.

Naturgas udvindes fra underjordiske aflejringer, hvor den er under højt tryk. Metan og andre kulbrinter dannes af organiske stoffer af plante- og animalsk oprindelse under deres nedbrydning uden adgang til luft. Metan dannes konstant som følge af mikroorganismers aktivitet.

Metan opdaget på planeter solsystem og deres ledsagere.

Ren metan har ingen lugt. Den gas, der bruges i hverdagen, har dog en egenskab dårlig lugt. Sådan lugter specielle tilsætningsstoffer - mercaptaner. Duften af mercaptaner giver dig mulighed for at opdage en huslig gaslækage i tide. Blandinger af metan med luft er eksplosive i en bred vifte af forhold - fra 5 til 15% gas efter volumen. Hvis du lugter gas i et rum, bør du derfor ikke kun tænde bål, men heller ikke bruge elektriske kontakter. Den mindste gnist kan forårsage en eksplosion.

Ris. 1. Olie fra forskellige felter

Olie- en tyk væske, der ligner olie. Dens farve spænder fra lysegul til brun og sort.

Ris. 2. Oliefelter

Olie fra forskellige områder varierer meget i sammensætning. Ris. 1. Hovedparten af olie er kulbrinter, der indeholder 5 eller flere kulstofatomer. Grundlæggende er disse kulbrinter klassificeret som begrænsende, dvs. alkaner. Ris. 2.

Olie indeholder også organiske forbindelser, der indeholder svovl, oxygen, nitrogen. Olie indeholder vand og uorganiske urenheder.

Gasser, der frigives under produktionen, opløses i olie - tilhørende petroleumsgasser. Disse er metan, ethan, propan, butaner med blandinger af nitrogen, kuldioxid og svovlbrinte.

Kul, ligesom olie, er en kompleks blanding. Andelen af kulstof i det tegner sig for 80-90%. Resten er brint, ilt, svovl, nitrogen og nogle andre grundstoffer. I brunkul andelen af kulstof og organisk stof er lavere end i sten. Endnu mindre organisk stof i olieskifer.

I industrien opvarmes kul til 900-1100 0 C uden luftadgang. Denne proces kaldes koksning. Resultatet er koks med et højt kulstofindhold, koksovnsgas og stenkulstjære, der er nødvendig til metallurgi. Mange organiske stoffer frigives fra gas og tjære. Ris. 3.

Ris. 3. Opbygning af en koksovn

Naturgas og olie er de vigtigste kilder til råvarer til den kemiske industri. Olie, som den udvindes, eller "råolie", er svær at bruge selv som brændstof. Derfor er råolie opdelt i fraktioner (fra det engelske "fraktion" - "del") ved hjælp af forskelle i kogepunkterne for dets bestanddele.

Olieseparationsmetode baseret på forskellige temperaturer kogning af dets kulbrinter kaldes destillation eller destillation. Ris. 4.

Ris. 4. Petroleumsprodukter

Den fraktion, der destillerer fra cirka 50 til 180 0 C, kaldes benzin.

Petroleum koger ved temperaturer på 180-300 0 C.

En tyk sort rest, der ikke indeholder flygtige stoffer kaldes brændselsolie.

Der er også en række mellemfraktioner, der koger i smallere områder - petroleumsethere (40-70 0 C og 70-100 0 C), terpentin (149-204 ° C) og gasolie (200-500 0 C) . De bruges som opløsningsmidler. Brændselsolie kan destilleres under reduceret tryk for at producere smøreolier og paraffin. Fast rest fra brændselsoliedestillation - asfalt. Det bruges til fremstilling af vejbelægninger.

Forarbejdning af tilhørende petroleumsgasser er en særskilt industri og producerer en række værdifulde produkter.

Opsummering af lektionen

I løbet af lektionen studerede du emnet "Naturlige kilder til kulbrinter. Olieraffinering". Mere end 90% af al energi, der i øjeblikket forbruges af menneskeheden, kommer fra fossile naturlige organiske forbindelser. Du lærte om naturressourcer (naturgas, olie, kul), hvad der sker med olie efter dens udvinding.

Bibliografi

1. Rudzitis G.E. Kemi. Grundlæggende generel kemi. 10. klasse: lærebog for almene uddannelsesinstitutioner: et grundlæggende niveau af/ G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - 14. udgave. - M.: Uddannelse, 2012.

2. Kemi. 10. klasse. Profilniveau: akademisk. til almen uddannelse institutioner/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2008. - 463 s.

3. Kemi. 11. klasse. Profilniveau: akademisk. til almen uddannelse institutioner/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2010. - 462 s.

4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Samling af problemer i kemi for dem, der går ind på universiteter. - 4. udg. - M.: RIA "New Wave": Forlag Umerenkov, 2012. - 278 s.

Lektier

1. nr. 3, 6 (s. 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. Kemi: Organisk kemi. 10. klasse: lærebog for almene uddannelsesinstitutioner: grundniveau / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. udgave. - M.: Uddannelse, 2012.

2. Hvordan adskiller tilhørende petroleumsgas sig fra naturgas?

3. Hvordan destilleres olie?

De vigtigste naturlige kilder til kulbrinter er olie, gas og kul. De fleste af stofferne er isoleret fra dem organisk kemi. Vi vil diskutere denne klasse af organiske stoffer mere detaljeret nedenfor.

Sammensætning af mineraler

Kulbrinter er den mest omfattende klasse af organiske stoffer. Disse omfatter acykliske (lineære) og cykliske klasser af forbindelser. Der er mættede (mættede) og umættede (umættede) kulbrinter.

Mættede kulbrinter omfatter forbindelser med enkeltbindinger:

alkaner- lineære forbindelser;
cycloalkaner- cykliske stoffer.

Umættede kulbrinter omfatter stoffer med flere bindinger:

alkener- indeholde en dobbeltbinding;
alkyner- indeholder en tredobbelt binding;
alkadiener- omfatter to dobbeltbindinger.

En separat klasse af arener eller aromatiske carbonhydrider, der indeholder en benzenring, skelnes.

Ris. 1. Klassificering af kulbrinter.

Mineralske ressourcer omfatter gasformige og flydende kulbrinter. Tabellen beskriver naturlige kilder til kulbrinter mere detaljeret.

*Kilde*	*Slags*
		Alkaner, cycloalkaner, arener, oxygen, nitrogen, svovlholdige forbindelser
	naturlig - en blanding af gasser, der findes i naturen; forbundet - en gasformig blanding opløst i olie eller placeret over den	Metan med urenheder (ikke mere end 5%): propan, butan, kuldioxid, nitrogen, hydrogensulfid, vanddamp. Naturgas indeholder mere metan end tilhørende gas
	antracit - indeholder 95% kulstof; sten - indeholder 99% kulstof; brun - 72% kulstof	Kulstof, brint, svovl, nitrogen, oxygen, kulbrinter

Hvert år produceres mere end 600 milliarder m 3 gas, 500 millioner tons olie og 300 millioner tons kul i Rusland.

Genbrug

Mineraler bruges i forarbejdet form. Kul brændes uden oxygen (koksproces) for at adskille flere fraktioner:

koks ovn gas- en blanding af methan, carbonoxider (II) og (IV), ammoniak, nitrogen;
stenkulstjære- en blanding af benzen, dets homologer, phenol, arener, heterocykliske forbindelser;
ammoniak vand- en blanding af ammoniak, phenol, hydrogensulfid;
koks- det endelige koksprodukt indeholdende rent kulstof.

Ris. 2. Kokning.

En af verdens førende brancher er olieraffinering. Olie udvundet fra jordens dybder kaldes råolie. Det er genbrugt. Først udføres mekanisk rensning fra urenheder, derefter destilleres den rensede olie for at opnå forskellige fraktioner. Tabellen beskriver de vigtigste fraktioner af olie.

*Brøk*	*Forbindelse*	*Hvad får du?*
	Gasformige alkaner fra metan til butan
Benzin	Alkaner fra pentan (C 5 H 12) til undecan (C 11 H 24)	Benzin, estere
Naphtha	Alkaner fra oktan (C 8 H 18) til tetradecan (C 14 H 30)	Naphtha (tung benzin)
Petroleum
Diesel	Alkaner fra tridecan (C 13 H 28) til nonadecan (C 19 H 36)
	Alkaner fra pentadecan (C 15 H 32) til pentacontan (C 50 H 102)	Smøreolier, vaseline, bitumen, paraffin, tjære

Ris. 3. Oliedestillation.

Plast, fibre og medicin fremstilles af kulbrinter. Metan og propan bruges som husholdningsbrændstof. Koks bruges til fremstilling af jern og stål. Fremstillet af ammoniakvand salpetersyre, ammoniak, gødning. Tjære bruges i byggeriet.

Hvad har vi lært?

Fra emnet for lektionen lærte vi fra hvilke naturlige kilder kulbrinter er isoleret. Petroleum, kul, naturlig og tilhørende gasser. Mineraler oprenses og opdeles i fraktioner, hvorfra der udvindes stoffer, der egner sig til produktion eller direkte anvendelse. Fremstillet af olie flydende brændstof, olier. Gasserne indeholder metan, propan, butan, der bruges som husholdningsbrændstof. Flydende og faste råmaterialer udvindes fra kul til fremstilling af legeringer, gødning og medicin.