Природні джерела вуглеводнів і їх переробка
Для нафтенів більш можливі реакції розпаду циклоалканів до елементів та дегідрірування до диєнів та аренів. Швидкість розпаду по С-С набагато більша, ніж С-Н. Головні продукти крекінгу-нищі алкани та алкени, диєни та Н2. Риродний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Тому розвідують нові родовища, експлуатують уже відкриті так, щоб максимально вилучити з них… Читати ще >
Природні джерела вуглеводнів і їх переробка (реферат, курсова, диплом, контрольна)
РЕФЕРАТ
на тему:
Природні джерела вуглеводнів і їх переробка Вуглеводні зустрічаються в природі у вигляді переважно природного газу, нафти, кам’яного вугілля. Є 2 способи використання цих горючих копалин:
а) у вигляді палива — як джерело енергії,.
б) у вигляді сировини для подальшої переробки — органічний синтез.
З вуглеводнів, виділених з нафти, природний газ і вугілля, можна добути багато різних речовин, а з них виробити ще більше корисних матеріалів.
риродний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Тому розвідують нові родовища, експлуатують уже відкриті так, щоб максимально вилучити з них копалини і раціонально використовувати їх.
розуміло, що доцільніше хімічно переробляти природні джерела вуглеводів, ніж палити в котельнях, двигунах, промислових печах і т.д.
Є різні погляди на походження горючих копалин.
А) прихильники теорії органічного походження вважають, що поклади утворюються із решток вимерлих рослин і тварин, що перетворились на суміші вуглеводів у товщі Землі підприємство дією бактерій, високих тисків і t°.
Б) За теорією мінерального (вулканічного) походження горючих копалин, на первісній стадії формування планети Земля метали сполучались з вуглецем, утворюючи карбіди. У результаті реакції карбідів з водою (водною парою) у глибинах утворюють газуваті вуглеводні (метан, ацетилен), підприємство впливом t°, радіації, каталізаторів з них утворююся інші сполуки, що містяться у нафті. У верхніх шарах літосфери рідкі нафтові компоненти випаровувались, рідина загусала, перетворювалась на асфальт і далі на вугілля.
Цю історію вперше висловив Д. Менделєєв. А на початку ХХ ст. фр. Вч. П. Сабатьє змоделював описаний процес у лабораторії і добув суміш вуглеводнів, подібну до нафти.
ІІ. Природний газ.
1.У природному газі містяться вуглеводні з низькими відносинами молекулярними масами. Переважає в суміші метан — 80−90% масова частка середньому. Решта — гомологи металу: етан, пропан, бутан і т.д.
З давніх — давен людині були відомі гази природні горючі, що виділялись в деяких місцевостях з тріщин земної кори. Деякі народи вважали священним вогонь у місцях постійного виходу природного газу, що займались підприємство час грози.
товщі Землі природний газ перебуває у стиснутому стані. Якщо проверлити свердловину, газ підприємство тиском виходить на поверхню. Його можна транспортувати на великі відстані, спрямувавши в газопровід. Звідти газ іде на заводи, житлові приміщення (як паливо). При використанні в побуті газу згоряє багато цінних речовин, хоча його використовують в побуті замість дров і вугілля вважають тепер поступом.
Зробіть висновок щодо економного використання газу в побуті.
риродний газ ще переробляють на різні цінні хімічні продукти: як сировина для добування ацетилену, водню (в хімічному синтезі аміаку). Сажа з металу використовується для виготовлення друкової фарби, гумових виробів (як наповнювач0.
Пригадайте, на яких властивостях метану базується добування згаданих вище продуктів.
ІІІ. Сукупний нафтовий газ.
Є поклади природного газу, який залягає разом з нафтою і разом з нею виходить на поверхню із свердловини.
Це сукупний нафтовий газ — суміш летких вуглеводнів: метану до 40%, решта його гомологи та інші гази.
Суміш газів розділяють і використовують як паливо і як хімічну сировину. Суміш пропану і бутану зріджують і зберігають підприємство тиском у баланах, що дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені до мережі газопроводів.
Зріджений газ використовують у газових запальниках.
Запитання:
1.Наведіть хімічні рівняння, що підтверджують використання природного газу.
2.Для спалювання 20 л суміші пропану і бутану (н.у.), об'ємне співвідношення газів 1:1) витрачається повітря, об'ємом.
1) 100л.
2) 143,75л.
3) 575л.
4)20л.
Вважати, що у повітрі містяться 20% кисню за об'ємом.
Термічні перетворення вуглеводнів.
З алканів створюються нижчі алкени та алкани.
Метан починає перетворюватися лише з 1000 етан-з 500 пропан-з 450 Для вищих вуглеводнів при t>400розпад по С-С зв’язку стає головним. Крекінг н-бутана йде по такій схемі: з ініцююванням.
2CH3;
CH3CH2CH2CH3 +CH3-CH2;
2 продовження ланцюга по 2-м напрямкам.
А) озпад великих радікалів.
+CH2=CH2.
СН3СН2−2.
H3CH=CH2.
б) заміщення стійких до розпаду радікалів.
H, 5)+C4H10 H2(CH4, C2H4)+9.
Створенний бутільний радікал вступає в реакцію озпаду.
CH3-CH2-CH2- 5+CH2=CH2.
CH3-CH2-CH3 +CH2=CH-CH3.
Сумарна схема деструкції бутану.
СH4+CH2=CHCH3.
С4Н10 C2H6+CH2=CH2.
Термічний розпад вищих алканів (С6 та більше) з збільшнням глибини перетворення ускорюється у зв’язку з з’явленням алкенів, маючих слабкий С-С зв’язок в оложенні до С=С.
Для нафтенів більш можливі реакції розпаду циклоалканів до елементів та дегідрірування до диєнів та аренів. Швидкість розпаду по С-С набагато більша, ніж С-Н. Головні продукти крекінгу-нищі алкани та алкени, диєни та Н2.
CH2 3CH2=CH2.
H2C CH2 CH2=CH-CH2-CH2CH2-CH3.
CH2=CH2+CH2=CH-CH2-CH3.
H2C CH2.
C2H6+CH2=CH-CH=CH2.
CH2.
Реакції йдуть також по радікальному механізму через бірадікал, котрий з’являється при ініцююванні.
Перетворення аренів термодинамічно можливо за реакціями: розпад до елементіврозкриття ароматичного кільця (при великій t).
При робочих температурах йде тільки дегідроконденсація.
2C6H6 C6H5-C6H5+H2.
розпад йде швидше побоковим алкільним ланцюгам за реакцією озпаду. Основні напрямки-крекінг алканових ланцюгів та деалкілюванняю таким чином, продуктами термічного перетворення аренів є стирол, алкани та інші продукти крекінгу бокових ланцюгів толуолу, бензолу. Перетворюються також алкени, котрі створюються з основних продуктів.