Демонстрационный эксперимент

Рассмотрите нефть, стоящую в пробирках перед вами. Откройте пробку и понюхайте. Одну-две капли нефти трубочкой перенесите в пробирку с водой, перемешайте и оставьте в штативе. Охарактеризуйте физические свойства нефти (ответ учащегося).

“Нефть – это маслянистая жидкость темно-бурого или почти черного цвета с характерным запахом. Каждая нефть имеет только ей присущий цвет: Кавказа - темно-зеленая, Сибири - желтоватая, Белоруссии - розоватая, Мангышлака - абсолютно черная. Она легче воды (плотность 0.73 – 0.97 г/см3), в воде практически нерастворима.

Каждая нефть имеет свой неповторимый букет запахов. Она даже отдаленно не напоминает по запаху бензин или керосин, с которыми у нас ассоциируется представление о ней. Аромат нефти придают сопутствующий ей сероуглерод, остатки растительных и животных организмов.

По составу нефть – это сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды).

Обычно это углеводороды следующих классов: алканы (парафиновые или метановые), циклоалканы (циклопарафины или нафтены), арены (ароматические углеводороды).Кроме углеводородов нефть содержит кислородные, сернистые и азотистые органические соединения.

По преобладанию того или иного класса углеводородов нефтехимики подразделяют нефти на метановые, нафтеновые, ароматические”. “Нефть - это “сгусток энергии”. С помощью одного миллилитра нефти можно нагреть на один градус ведро воды, а чтобы вскипятить такую массу воды, нужно менее половины стакана нефти. По концентрации энергии в единице объема нефть занимает первое место среди природных веществ”.

Первичная переработка нефти заключается в её перегонке. Перегонку производят на нефтеперерабатывающих заводах после отделения попутных газов. Перегонка нефти осуществляется в установке, которая состоит из: трубчатой печи, ректификационной колонны и холодильника. В печь непрерывно подаётся нефть, где она нагревается до 320-350 С и в виде смеси жидкостей и паров подается в ректификационную колонну (цилиндрический аппарат высотой 40 метров). Внутри колонны есть горизонтальные перегородки с отверстиями – тарелки. Менее летучие углеводороды конденсируются на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию, наиболее летучие углеводороды образуют бензиновую фракцию.

Недостатком перегонки нефти является малый выход бензина (не более20%).

При перегонке нефти получают светлые нефтепродукты: бензин(темпер. Кип. От 40 до 150..200), лигроин (т.к. 120…240),керосин (150…300),газойль – соляровое масло(выше 300), а в остатке - вязкую чёрную жидкость мазут. Мазут подвергают дальнейшей переработке - перегоняют под уменьшеным давлением, чтобы предупредить разложение и выделяют смазочные масла: веретенное, машинное, цилиндровое и др. из мазута некоторых сортов нефти выделяют вазелин и парафин. Остаток мазута после отгонки называют нефтяным пеком или гудроном.

Применение продуктов перегонки нефти:

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

· Лигроин – служит топливом для дизельных двигателей и растворителем в лакокрасочной промышленности. Большие количества его перерабатывают в бензин.

· Керосин – применяют как горючее для реактивных и тракторных двигателей, а также для бытовых нужд. Он состоит из углеводородов, содержащих от 9 до 16 атомов углерода.

· Соляровое масло – используют как моторное топливо, а смазочные 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 изготовления свече, гуталина и т. д. Он состоит из смеси твердых углеводородов.

Вторичная переработка нефти заключается в изменении структуры углеводородов, входящих в состав нефти.

Крекинг – это высокотемпературная переработка нефтяных фракций, с целью получения низкомолекулярных продуктов.

· Каталитический крекинг – переработка нефтепродуктов проводится при более низких температурах, чем термический, но с использованием катализаторов. Каталитический крекинг используют для получения высокооктановых бензинов(специальные катализаторы увеличивают циклизацию и изомеризацию, таким образом увеличивается октановое число).

· Термический крекинг – переработка нефтепродуктов только пд воздействием высоких температур.