Посилання гугл міт: https://meet.google.com/iuu-mkxi-gfy
Тема уроку
Поширення вуглеводнів у природі. Природний газ, нафта, кам’яне вугілля – природні джерела вуглеводнів.
Природні джерела вуглеводнів
Газоподібні | Рідкі | Тверді |
Природний і супутній нафтові гази | Нафта | Кам’яне вугілля |
Природний і супутній нафтовий гази
СУПУТНІЙ НАФТОВИЙ ГАЗ — суміш газуватих вуглеводнів, які містяться разом із нафтою в її родовищі. Частина цього газу розчинена в нафті. У родовищах газ перебуває у стислому стані у товщі земної кори. Для його добування роблять свердловини, а для транспортування на великі відстані — будують газопроводи. Супутній газ є різновидом природного газу. Він залягає разом із нафтою і виділяється на поверхню під час її добування.
ПРИРОДНИЙ ГАЗ використовують насамперед як ефективне паливо. Під час його згоряння не утворюється ані зола, ані отруйний чадний газ, тому природний газ уважають екологічно чистим паливом. Властивості природного газу майже такі самі, що й метану. Він є горючим, а його суміші з повітрям вибухонебезпечні. Запаси природного газу є і в Україні (Шебелінське, Дашавське, Семенівське, Абазівське родовища тощо). Велику кількість природного газу використовує хімічна промисловість. Переробка природного газу зводиться переважно до добування ненасичених вуглеводнів (етилен і ацетилен утворюються під час відщеплення водню від нижчих алканів).
Склад природних і супутніх нафтових газів
Газ | Частка в природному газі, % | Частка в супутньому нафтовому газі, % |
Метан | 88-98 | 31-72 |
Етан | 0,2-4,4 | 7,5-21 |
Пропан | 0,07-1,7 | 5,2-21,5 |
Бутан | 0-0,8 | 2,3-20,4 |
Пентан і вище | 0-0,6 | 0,3-19,8 |
Сірководень, азот, інші речовини | 1,35-16,7 | 0-10,7 |
Склад і фізичні властивості нафти
НАФТА є сумішшю вуглеводнів, переважно рідких, у яких розчинені невеликі кількості твердих і газуватих вуглеводнів, а також інших органічних сполук. У нафті містяться вода і деякі неорганічні речовини. Фізичні властивості: темна оліїста рідина зі специфічним запахом. Вона легша за воду і нерозчинна в ній. У природних умовах нафта утворює з водою стійку неоднорідну суміш — емульсію. Нафта, як і інші суміші речовин, не має сталих густини, температури кипіння. Вона починає кипіти вже за слабкого нагрівання (30—60 °С), а за високих температур цей процес супроводжується поступовим розкладом компонентів нафти. Нафта — горюча рідина. Демонстрація нафти та горіння нафти. Сира нафта зазвичай не застосовується. Для одержання з нафти технічно цінних продуктів її піддають переробці. Первинна переробка нафти полягає в її перегонці.
Перегонка нафти. Перегонку здійснюють на нафтопереробних заводах після відділення з нафти супутніх газів. Спочатку нафту розділяють на простіші суміші - фракції - шляхом перегонки (дистиляції або ректифікації), яка ґрунтується на тому, що різні речовини у складі нафти киплять за різних температур. У процесі перегонки нафти одержують нафтопродукти.
Україна досить багата на запаси нафти. Основні родовища зосереджені в трьох нафтогазоносних регіонах: східний (Сумська, Полтавська, Чернігівська та Харківська обл.), західний (Львівська та Івано-Франківська обл.) та південний (Причорномор’я, шельфи Азовського й Чорного морів).
Хімічна переробка нафтопродуктів. Деякі продукти перегонки нафти можна застосовувати одразу, без подальшої переробки — це бензин і гас, але вони становлять лише 20–30 % нафти.. Для підвищення якості бензину і збільшення його виходу нафту піддають хімічній переробці – крекінгу. Під час нагрівання до 500 °С без доступу повітря за наявності спеціальних каталізаторів довгі молекули алканів розщеплюються на дрібніші, це производить до збільшення октанового числа. Чим вище значення октанового числа, тим менша ймовірність детонації, а отже, вища якість бензину. Завдяки цьому процесу збільшується вихід бензину й гасу.
Кам’яне вугілля
Ще одним джерелом вуглеводнів є кам’яне вугілля. У хімічній промисловості його переробляють шляхом коксування - нагрівання до 1000 °С без доступу повітря. При цьому утворюються кокс і кам’яновугільна смола. Кокс використовують як відновник у металургії (наприклад, для добування заліза з його оксидів). Кам’яновугільна смола містить кілька сотень органічних сполук, переважно ароматичних вуглеводнів, які виділяють з неї перегонкою. Кам’яне вугілля також використовують як паливо, однак при цьому виникають значні екологічні проблеми. По-перше, вугілля містить негорючі домішки, які під час згоряння палива перетворюються на шлаки; по-друге, у складі вугілля є невеликі кількості сполук Сульфуру й Нітрогену, під час згоряння яких утворюються оксиди, що забруднюють атмосферу.
Україна за запасами вугілля посідає одне з перших місць. На території, що дорівнює 0,4 % від світової, в Україні зосереджено близько 5 % світових запасів енергетичної сировини, 95 % з яких припадає саме на кам’яне вугілля (близько 54 млрд тонн). Видобуток зосереджений переважно в Донецькій, Луганській, Дніпропетровській та Волинській областях.
Застосування вуглеводнів
Метан (природний газ) використовують як паливо — у теплоенергетиці, промисловості, побуті. Іноді він слугує замінником бензину в автомобільних двигунах. На транспортних засобах встановлюють балони з природним газом, який міститься в них під високим тиском. Метан також є цінною хімічною сировиною для виробництва органічних речовин. Етан, пропан і бутан використовують значно менше, ніж метан. Сумішшю зріджених пропану й бутану заповнюють балони різної місткості, які застосовують у побуті для газових плит. Якщо вентиль балона відкрити, то з нього виходитиме газ, а не рідина. Пропан-бутанова суміш - один із видів пального у двигунах внутрішнього згоряння. Етан використовують у деяких країнах для виробництва етилену. Гомологи метану з кількістю атомів Карбону в молекулах від 5 до 18 є компонентами бензину і гасу.
.png)