Поширення вуглеводнів у природі. Природний газ, нафта, кам’яне вугілля – природні джерела вуглеводнів.

Найважливішими природними джерелами вуглеводнів є корисні копалини — природний газ, нафта і кам'яне вугілля.

Природний газ

Природний газ являє собою суміш газоподібних вуглеводнів. Основним компонентом є метан, об'ємна частка якого становить до 98 %. До складу природного газу входять також етан, пропан і бутан.

Природний газ використовується як паливо. Він повністю згоряє без диму і кіптяви, не утворює золи, виділяє багато тепла. На відміну від інших видів палива легко транспортується по трубопроводах.

Метан, що міститься у природному газі використовується, як хімічна сировина. З нього отримують водень, чадний газ, ацетилен, а від них починаються різноманітні ланцюги хімічних перетворень, що призводять до утворення спиртів, ацетону, оцтової кислоти та інших речовин.

Етан і пропан перетворюють в етен і пропен — найважливішу сировину для виробництва полімерів.

Суміш пропану і бутану у вигляді зрідженого газу використовується як паливо.

Нафта

Нафта являє собою суміш рідких і твердих речовин. Це насичені і циклічні вуглеводні, в яких містяться 5 і більше атомів Карбону.

Приблизно 90 % усієї видобутої нафти використовується як паливо. Сьогодні нафта — основне джерело енергії. Рідке паливо є зручним: воно висококалорійне, легко транспортується, містить мало домішок.

Близько 10 % нафти використовується як сировина для отримання багатьох тисяч органічних сполук: пластмас, синтетичних волокон, каучуків, барвників, розчинників, отрутохімікатів, тощо.

Кам'яне вугілля

Вугілля — вид викопного палива, що утворилося з частин древніх рослин під землею без доступу кисню. Вугілля було першим з використовуваних людиною видів викопного палива.

В результаті переробки кам'яного вугілля отримують кокс і ряд органічних сполук (бензол, фенол, тощо).

Склад нафти дозволяє отримувати з неї велику кількість продуктів. Основні методи переробки нафти — перегонка і крекінг.

Перегонка

Вуглеводні нафти киплять при різних температурах. Чим більше молекулярна маса речовини, тим вище його температура кипіння. На цій закономірності ґрунтується поділ нафти на окремі частини, або фракції.

Фракції — суміші речовин, що мають близькі значення температур кипіння.

Первинна переробка — фракційна перегонка (ректифікація):

1)Нагрівання сирої нафти в печі до 400 °С;

2) пропускання парів нафти через ректифікаційну колону

При перегонці нафти отримують бензин, лігроїн, гас, газойль і мазут.

Бензин містить легкі вуглеводні з числом атомів Карбону від 5 до 11 і використовується як паливо для автомобільних двигунів. До складу гасу входять важчі вуглеводні (C12–C18). Він використовується, як паливо для авіаційних двигунів. Ще важчий газойль (C>18) використовується як дизельне паливо.

Мазут розділяють перегонкою при зниженому тиску на мастила. Гудрон, що залишився після відділення мастил, використовується для асфальтування доріг.

Крекінг

Для збільшення виходу бензину, а також для отримання з нафти хімічної сировини застосовують термічний і каталітичний крекінги.

Крекінг — високотемпературна переробка нафти з метою отримання продуктів з меншими молекулярними масами.

При нагріванні вуглеводнів з довгими карбоновими ланцюгами відбувається їх розщеплення на коротші молекули. При цьому утворюються насичені і ненасичені вуглеводні:

У результаті крекінгу отримують додаткову кількість бензину. Продукти крекінгу містять хімічно активні ненасичені вуглеводні, які використовують у хімічній промисловості для виробництва полімерів, та інших органічних речовин.

Дайте відповіді на запитання:

1. Назвіть природні джерела вуглеводнів

2. Як називається первинна переробка нафти і при якій температурі відбувається?

3. Напишіть назви фракцій нафти, кількість атомів Карбону і температуру при якій виділяють

Виконайте тестування

Виконайте інтерактивні вправи