Урок 7 Продукти перегонки нафти, їх застосування. Детонаційна стійкість бензину - Хімія 11 клас - Старша школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Старша школа » Хімія 11 клас

Урок 7 Продукти перегонки нафти, їх застосування. Детонаційна стійкість бензину

Урок 7

Продукти перегонки нафти, їх застосування.
Детонаційна стійкість бензину

Мета уроку: розглянути основні наукові принципи й технологічні процеси вторинної переробки нафтопродуктів і риформінг; показати сфери використання нафтопродуктів, цінність нафти як вуглеводневої сировини, значення продуктів перегонки нафти в економіці країни.

Очікувані результати: учні повинні описувати процес переробки нафти, характеризувати одержувані з нафти продукти і їхнє широке застосування.

Обладнання: зразки продуктів переробки нафти, схеми нафтопереробних установок.

                                                                                                                                                        

Тип уроку: урок вивчення й первинного закріплення нових знань.

  • 1. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,

кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

  • 2. Етап перевірки домашнього завдання

2.1. Робота біля дошки (перевірка домашнього письмового завдання.

2.2. Фронтальне опитування за запитаннями підручника.

  • 3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу

3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.

3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.

Запитання до учнів:

— Як збільшити вихід найбільш необхідних висококиплячих фракцій нафти?

У процесі пошуку відповіді формулюються цілі й завдання уроку.

3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу.

 

 

Слово вчителя

Процес переробки нафти — це багатоступінчастий процес фізичної й хімічної обробки сирої нафти, результатом якого є одержання цілого спектра нафтопродуктів. Нафтопереробна промисловість виробляє понад 500 найменувань газоподібних, рідких і твердих нафтопродуктів, без яких неможливе сучасне життя.

  • 4. Актуалізація опорних знань

4.1. Бесіда.

1. Чи можна використовувати неперероблену, сиру нафту?

2. Як ви вважаєте, що вигідніше: переробляти й продавати продукти переробки нафти чи торгувати сирою нафтою?

3. Які продукти можна одержати при первинній переробці нафти?

4.2. Повідомлення учнів про нафту (індивідуальне домашнє завдання).

1.         Методи вторинної переробки нафти

Під час вторинної переробки нафти відбувається зміна структури вуглеводнів, що входять до її складу. Серед існуючих методів велике значення має крекінг (розщеплення) вуглеводнів нафти, який проводиться для підвищення виходу бензину.

Крекінг — це високотемпературна переробка нафтової фракції з метою одержання низькомолекулярних продуктів із нижчою температурою кипіння.

Застосовують два основних види крекінгу: термічний і каталітичний.

Термічний крекінг здійснюється тільки під впливом високої температури.

Каталітичний крекінг проводиться при значно нижчих температурах із використанням каталізаторів. Застосовують переважно для одержання високооктанових бензинів. Спеціально підібрані каталізатори забезпечують ізомеризацію й циклізацію вуглеводнів, внаслідок чого підвищується їхнє октанове число (ОЧ). Як каталізатори використають алюмосилікати складу , а також цеоліти:

газойльбензин із високим октановим числом, вакуумний газойль

 

Каталізатор швидко дезактивується вугільним порошком (сажею), що осаджується на ньому, тому його доводиться часто міняти або очищати.

 

2.         Продукти переробки нафти, їхнє застосування

Сьогодні з нафти одержують тисячі різних продуктів: рідке паливо, газоподібне паливо, тверде паливо (нафтовий кокс), змащувальні та спеціальні мастила, парафіни і церезини, бітуми, ароматичні сполуки, сажу, ацетилен, етилен, нафтові кислоти та їхні солі, вищі спирти тощо.

Найбільше застосування продукти переробки нафти здобули в паливно-енергетичній галузі. Наприклад, мазут має майже в півтора рази вищу теплоту згоряння у порівнянні з найкращим вугіллям. Він займає мало місця при згоранні і не дає твердих залишків при горінні.

Заміна твердих видів палива мазутом на ТЕС, заводах, на залізничному та водному транспорті дає величезну економію коштів, сприяє швидкому розвитку основних галузей промисловості та транспорту.

Енергетичний напрям використання нафти донині залишається головним у всіх країн світу. Частка нафти в світовому енергобалансі становить понад 46 %.

Проте останнім часом продукти переробки нафти все ширше використовуються як сировина для хімічної промисловості. Близько 8 % нафти, що видобувається, стає сировиною для сучасної хімії. Наприклад, етанол використовується у понад 150 галузях виробництва.

У хімічній промисловості застосовуються формальдегід, пластмаси, синтетичні волокна, синтетичний каучук, амоніак, етанол тощо.

Продукти переробки нафти використовуються і в сільському господарстві. Це стимулятори росту, отрутохімікати, азотні добрива, сечовина, плівки для парників тощо. У машинобудуванні та металургії застосовуються універсальні клеї, деталі й частини апаратів із пластмас, змащувальні мастила тощо.

У харчовій промисловості застосовуються поліетиленові упаковки, харчові кислоти як консерванти, парафін, білково-вітамінні концентрати, сировиною для яких є метанол, етанол і метан. Хімізація нафти дозволила скоротити витрати харчових продуктів на технічні цілі.

У фармацевтичній і парфумерній промисловості з похідних переробки нафти виготовляють нашатирний спирт, хлороформ, формалін, аспірин, вазелін тощо. Похідні нафтосинтезу широко застосовуються і в деревообробній, текстильній, шкіряно-взуттєвій і будівельній промисловостях.

 

3.         Риформінг

Риформінг — каталітична переробка бензинових фракцій первинної перегонки нафти за допомогою водню під тиском із використанням каталізаторів та під дією високих температур. Під час риформінгу насичені вуглеводні перетворюються на ароматичні. Застосовується переважно для одержання високооктанового моторного пального. Крім того, за допомогою риформінгу виділяють бензол та інші арени.

 

Схема каталітичного риформінгу:

Бензин (фракція перегонки нафти) + H2риформінг-бензин

 

Як каталізатори застосовують платину або суміш оксидів MoO3  і Cr2O3, нанесених на  A2O3 або алюмосилікати.

Ці каталізатори сприяють протіканню реакцій дегідратації, гідрування й ізомеризації.

 

4.         Детонаційна стійкість бензину

Швидкість згоряння пального визначається його хімічним складом (вмістом вуглеводнів). Якщо у бензині переважають такі вуглеводні як гексан, гептан та октан, то швидкість згоряння буде дуже високою і може статися вибух — детонація. Отже, детонація палива в моторах пояснюється нерівномірністю процесу його згоряння й залежить від якості бензину. Мірою детонаційної стійкості палива є октанове число (ОЧ). Воно чисельно дорівнює вмісту (в об’ємних %) ізооктану (ОЧ = 100) у його еталонній суміші з н-гептаном (ОЧ = 0), за якого ця суміш має однакові з випробуваним паливом антидетонаційні властивості.

Найменше октанове число мають нормальні алкани. ОЧ зростає при переході від алканів до алкенів, циклоалканів та ізоалканів. Найбільшими значеннями ОЧ характеризуються арени.

 

 

 

Речовина

Октанове число

  (н-гептан)

0

 (н-гексан)

26

 (гексен-1)

63

C6H12  (циклогексан)

77

 (ізопентан)

90

 (ізооктан; 2,2,4-триметилпентан)

110

C6H6 (бензол)

108

 

Бензини, одержані первинною перегонкою нафти, мають октанові числа від 30 до 45.

Так, із бензинової фракції нафти з ОЧ = 30–45 у результаті каталітичного риформінгу одержують бензин з ОЧ = 85–95.

 

  • 6. Узагальнення й закріплення знань

6.1. Лабораторний дослід № 2. Ознайомлення зі зразками нафтопродуктів.

6.2. Робота з підручником і конспектом.

Доповнити конспект лекції матеріалом із підручника, який учні вважають важливим.

6.3. Індивідуальне письмове завдання.

Скласти схему, в якій відобразити види вторинної переробки нафти, продукти цієї переробки та їхнє використання.

  • 7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

7.1. Завдання для всього класу.

Підручник ______________________________________________

Робочий зошит _ ________________________________________

Збірник завдань _________________________________________

7.2. Індивідуальне завдання.

Підготувати повідомлення про використання речовин, що одержують при перегонці нафти.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Категорія: Хімія 11 клас | Додав: uthitel (16.10.2014)
Переглядів: 3472 | Рейтинг: 2.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: