2020-06-29
1133
Тема: «Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки»
Цель: изучить физические свойства продуктов нефтепереработки.
Оборудование: коллекция «Нефть и продукты её переработки»
Задание на лабораторную работу:
Задание 1. Составить схему ректификационной колонны.
Задание 2. Пользуясь теоретическим материалом дать следующие определения: нефть, ректификация (фракционная перегонка), крекинг, каталитический крекинг.
Задание 3. Составить уравнения крекинга октана С8Н18 и декана С10 Н22. Назвать продукты реакции
Основные теоретические положения
Физические свойства: н ефть - “черное золото” – маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета, с характерным запахом, легче воды. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения. Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.
Нефть – природная смесь углеводородов, обычно содержащая три вида углеводородов (в зависимости от месторождения) – парафины, цикланы и арены (ароматические).
Крекинг – процесс расщепления углеводородов нефти с образованием более легких углеводородов (т. е. с меньшей температурой кипения).
Термический крекинг протекает при 470–550 °С. Процесс медленный. Образуются углеводороды с неразветвленной цепью, в том числе непредельные углеводороды, легко окисляющиеся и полимеризующиеся. Продукт неустойчив при хранении.
Каталитический крекинг протекает при 450–500°С в присутствии катализаторов. Скорость процесса больше, чем при термическом крекинге. Происходит изомеризация (разветвление). Продукт обладает большей детонационной стойкостью. Непредельных углеводородов в смеси меньше, следовательно, образующийся бензин более устойчив при хранении.
Ректификация (перегонка) – разделение жидких смесей на фракции или отдельные компоненты на основании различия в их температурах кипения.
Ректификацию осуществляют на специальных установках, называемых ректификационными колоннами. В процессе ректификации нефть разделяют на следующие фракции:
· Ректификационные газы – смесь низкомолекулярных УВ, преимущественно пропана и бутана, с tкип до 40° С,
· Газолиновую фракцию (бензин) – УВ состава С5Н12 до С11Н24 (tкип40-200°С, при более тонком разделении этой фракции получают газойль (петролейный эфир, 40 - 70°С) и бензин (70 - 120°С),
· Лигроиновую фракцию – УВ состава от С8Н18 до С14Н30 (tкип 150 - 250°С),
· Керосиновую фракцию – УВ состава от С12Н26 до С18Н38 (tкип 180 - 300°С),
· Дизельное топливо – УВ состава от С13Н28 до С19Н36 (tкип 200 - 350°С)
Остаток переработки нефти – мазут – содержит УВ с числом атомов углерода от 18 до 50. Перегонкой при пониженном давлении из мазута получают соляровое масло (С18Н28 – С25Н52), смазочные масла (С28Н58 – С38Н78), вазелин и парафин – легкоплавкие смеси твердых УВ. Твердый остаток перегонки мазута – гудрон и продукты его переработки – битум и асфальт используют для изготовления дорожных покрытий.
Полученные в результате ректификации нефти продукты подвергают химической переработке. Один из них – к рекинг – процесс переработки нефтепродуктов при повышенной температуре и давлении с целью получения УВ с меньшей молекулярной массой.
С16Н34 = С8Н18 + С8Н16
Термический крекинг – проводится при температуре 450-550°Си применяется для получения бензина, крекинг при температуре 750° С – для получения алкенов.
Каталитический крекинг – расщепление молекул углеводородов и их изомеризация, протекает в присутствии катализаторов (алюмосиликатов) и при более низкой температуре (450-500° С). Получают бензин более высокого качества.
Риформинг – переработка нефтепродуктов с целью получения ароматических углеводородов.
Сделать вывод по работе:
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Решение задач на определение молекулярной формулы углеводорода
1. Массовая доля углерода 92,3%, водорода – 7,7%, относительная плотность по водороду 39. (С6Н6).
2. Массовая доля углерода 85,7%, водорода – 14,3%, относительная плотность по водороду 43. (С6Н12).
5. Выполнить тесты:
