Нефть её свойства. Продукты переработки нефти.Термические и каталитические процессы в переработке нефти.
Цели урока:
Усвоение учащимися свойства нефти инефтепродуктов. Усвоение взаимосвязи состава, строения, свойства применениенефтепродуктов. Изучение сущности прямой перегонки нефти, термического икаталитического крекинга нефтепродуктов.
Развитие умений выделять существенные признакии свойства объектов, классифицировать факты, делать выводы.
Развитие познавательного интереса, умениядействовать самостоятельно, воспитание культуры умственного труда. Формироватьгражданскую позицию, воспитывать любовь к родной земле и ее труженикам.
Оборудование:образцы нефти и нефтепродуктов, коллекция «нефть», выставки книг, рефераты онефти и нефтепродуктах, карта «Полезные ископаемые Республики Татарстан»
План урока по теме:
1.История нефти.
2.Физические свойства нефти.
3.Состав нефти.
4. Переработка нефти. Нефтепродукты и ихзначение
5. Значение нефти.
Учитель. Нефть инефтяное дело имеют многовековую историю. Знакомство человека с удивительнозамечательной жидкостью произошло несколько тысяч лет до нашей эры. Прираскопках городов поселений древнего Египта были найдены светильники, в которыхсодержались остатки высохшего нефтебитума. Археологические исследования,проведенные на берегах Евфрата, позволили установить, что в этих местах уже 6-8тысяч лет назад находились примитивные нефтяные промыслы. В Европе асфальт,продукт окисления нефти, был известен примерно 4-5 тысяч лет назад. Нефть сдревнейших времен известна Кавказе.
Ребята, мы живем в нефтяном регионе, что вызнаете о ней? (Сообщение ученика)
Ученик. Судьбанефти Татарстана не была легкой. Его недра долго хранила тайну своих богатств инеохотно расставались с ним после их открытия. Триста лет велись поиски нефтина территории нашей республики; надежды и разочарования, научные дискуссии иборьба взглядов. А, в конечном счете, пророческими оказались слова выдающегогеолога-нефтяника Ивана Михайловича Губкина о перспективах Татарстана иУрала-Поволжья в целом. В августе 1943г, сохранился рапорт: «КоллективШугуровской нефтеразведки Татарского геологоразведочного треста в дни ВеликойОтечественной войны в решающий период борьбы с германскими захватчиками… сбольшим воодушевлением рапортует… об открытии в шугуровском районеместорождения нефти промышленного значения.»
Год 1948. Из скважины №3 у деревни Темяшевоударил мощный фонтан нефти, возвестивший об открытии уникального, самогокрупного в то время в мире нефтяного месторождения.
Это было начало большой нефти Татарстана. Внастоящее время «Татнефть» разрабатывает десятки месторождений в Альметьевском,В Азнакаевском, Лениногорском, Бугульминском, Нурлатском, Менделеевском,Елабужском районах и за пределами Татарстана (работа по карте). За чуть болееполвека разработки месторождения извлечено из недр Татарстана более 3 млрд.тонн нефти.
Учитель. Это результат самоотверженного трударазных профессий: геологов, бурильщиков, операторов, лаборантов и др., обычнокоторых мы называем нефтяниками.
Ребята, у кого из вас профессия родителейсвязана с нефтью?
Ответы учащихся.
Учитель: Итак, чтоже такое нефть? Из чего она состоит? Нефть – маслянистая жидкость с характерныспецифическим запахом, от светло-бурого до черного цвета. Представляет собойсмесь различных углеводородов с примесями других веществ. Нефти бываютметановые, нафтеновые, ароматические, смешанные и др.
Нефть – смесь углеводородов (алканов,циклоалканов, ароматических) с другими органическими веществами. Она не имеетпостоянной температуры кипения, так как являются смесью углеводородов.Нерастворима в воде, но легко растворяется в бензине, в бензоле, Нефть хорошорастворяет йод, серу и ее соединения, воздух, СО2, СО, Н2S. Нефть при охлаждении застывает. Температура застывания зависит отсодержания в нефти парафина. Легко застывающая добывается тяжело, плохотранспортируется и хранится. Все нефти Татарстана, независимо от возраста иусловий их залегания, могут быть объединены на основе общих специфическихсвойств: резко выраженного смолистого, сернистого и парафиного характера.Различия и физических свойств обуславливается внутренним строением нефти.
Учитель: Из чего состоит нефть? Всостав нефти входит более 150 различных углеводородов в разном количественномсоотношении. Вот почему нефть является источником углеводородов. Она – смесьжидких углеводородов, поэтому нефть не имеет формулу. На сегодняшний деньизвестно около 27600 месторождений нефти, значит, существует 27600 видов. Всостав нефти входит вода, минеральные соли, 0,8- содержащие органические вещества,глина, песок.
Учитель: Дляполучения из нефти технически ценных продуктов её перерабатывают. Осуществляютперегонку в современных установках. Перегонка нефти осуществляется в установке,которая состоит из трубчатой печи, ректификационной колонны и холодильника. Впечи нефть нагревается до 3500С. Нефть кипит, и ее большая частьпревращается в пар, которой по подземному трудоустройству попадает вректификационную колонну. Ректификационная колонна представляет собой огромноецилиндрической формы сооружение высотой 40м, диаметром 3-4м, похожее на башню.Внутреннее устройство ректификационной колонны исключительно простое ичрезвычайно остроумное. По всей высоте она разделена горизонтальнымиперегородками так называемыми тарелками. В середине тарелок отверстие как вчудо-печке. Самое замечательное в колонне – это способность разделитьуглеводороды на группы, одновременно переводя из парообразного состояния вжидкое.
Разделение нефти на фракции происходит вколонне следующим порядком. Самые тяжелые составные части нефти, которые неиспарились при 3250С, остаются внизу колонны, образуя фракцию мазута.В нижней тарелке накапливается тяжелая маслянистая жидкость газойль – дизельноетопливо. Более легкие пары проникают выше и постепенно оседают и собираются втарелках. Таким образом, каждый вид нефтепродуктов – мазут, газойль, керосин,лигроин, бензин находит в ректификационной колонне свою тарелку. Такоеразделение нефти на отдельные фракции основано на том, что нефть – это смесьразличных углеводородов с разной температурой кипения. Это физический методпереработки нефти.
Каждая фракция имеет большое значение, ноболее подробно остановимся на бензине и послушаем сообщение ( ученика)
Ученик: Бензиниспользуют как авиационное, автомобильное топливо. Качество бензинаопределяется стойкостью к детонации. Под детонацией понимают взрывное горениебензина при сажании, что недопустимо. Детонацию в основном вызываютуглеводороды нормального строения. Разветвленные, непредельные, ароматическиеуглеводороды снижают вероятность детонации. Детонация стойкость характеризуютоктановым числом. Детонационная стойкость бензина повышают, добавляяантидетонаторы, например тетраэтилсвинца. Однако он очень ядовит и сильнозагрязняет атмосферу. Для увеличения октанового числа проводятароматизацию-риформинг бензинов в присутствии платинового катализатора.Ароматические углеводороды значительно повышают октановое число, А-72, А-76, АИ-91, АИ-93, АИ-95, АИ-98 – автомобильные бензины, выпускаемые отечественнойпромышленностью. «И» означает, что октановое число определено исследовательскимметодом.
Учитель: Припрямой перегонке нефти выход бензина составляет всего от 5 до 25%. А какудовлетворить потребность в бензине, если каждая третья семья в Альметьевске ипо району имеет транспортное средство, работающее на бензине? Чтобы недопускать «бензинового голода» ученые нашли, вернее, переоткрыли способразлагать тяжелый мазут и превращать его в летучий бензин.
Способ превращения тяжелого бурого мазута всветлый бензин был открыт в 1891 году Владимиром Григорьевичем Шуховым. Этозамечательное изобретение получило название крекинга, что значит от английского«расщепление». Суть этого процесса состоит в том, что из более крупных молекулуглеводородов нефти получить более мелкие молекулы углеводородов, отвечающиесоставу бензина.
Различают термический и каталитическийкрекинг, но оба являются химической переработкой нефти.
Термический крекинг – расщепление углеводородов производится при высокой температуре(470-550 ° C ) и повышенном давлении. Образуется много непредельныхуглеводородов. Полученный бензин устойчив к детонации, но неустойчив прихранении.
Каталитический крекинг – расщепление углеводородов производится в присутствии катализаторовалюминосиликатов. Процесс протекает быстро, образуется меньше непредельныхуглеводородов. Бензин неустойчив к детонации, более устойчив при хранении.
Кроме крекинг – бензина в процессе крекингапоучают удивительное многообразие веществ, имеющие большое значение. ЕщеД.И.Менделлев ясно понимал, каким прекрасным материалом для различныххимических производств является нефть и нефтепродукты, и бросил свою знаменитуюфразу: «Нефть не топливо. Топить можно и ассигнациями». Он этим подчеркнулзначимость нефти. Более 80% всей добытой нефти в мире используют для получениятоплива. Но запасы нефти не бесконечны. Ученые ищут разные способы получениятоплива.
Учитель: Значениенефти. Нефть бесценный дар природы. Роль и значение нефти в нашей жизниогромны. Именно поэтому ее называют «черным золотом», «жидким золотом». Сотдаленных времен люди применяли нефть и в лечебных целях, и в строительстве.Известно, что египтяне употребляли нефть при изготовлении особых составов длябальзамирования трупов.
В наши дни нефть – богатейшее сырье дляхимической промышленности. Еще из нефти на заводах получают парафин длясвечного и спичечного производства, вазелин, бензол и толуол для производствавзрывчатых веществ, гудрон для пропитки шпал и изготовления изоляцииэлектрических кабелей, нефтяной кокс для отопления, короче, около пяти тысячразличных видов продуктов, используемых в промышленности, в быту. Не будетпреувеличения, если скажем, что современная цивилизация основана на нефти:
Ученик: (прочитает стих)
….Нефть,нефть, нефть –черное ты злато,
Коль стобой поладим, заживем богато,
Много тыумеешь, ты сердца волнуешь,
Ты людейсогреешь, ты людей обуешь.
Видно, отприроды сильно ты природы:
Двигаешьмашины, фабрики, заводы.
В сердцеполыхала яркая зарница,
Ты полявспахала, где растет пшеница
Наши душигреешь и горишь ты жарко
Ты весь деньчернеешь, ночью светишь ярко,
Ты в стихахвоспета, как же не гордиться!
Дай своимпоэтам песней насладиться,
Далеко всемвиден монумент фонтана-
Честьхорошим людям, слава Татарстану!
(Н.Мельников «Ода нефти»)
А теперь посмотрим фильм «Альметьевск –столица нефтяного края»
Заключительное слово учителя. На этом наш урок завершен.
Домашняя задания страница 67-69 читать
