Während des Unterrichts können Sie das Thema „ Natürliche Quellen Kohlenwasserstoffe. Öl-Raffination". Mehr als 90 % der gesamten Energie, die die Menschheit derzeit verbraucht, wird aus fossilen natürlichen organischen Verbindungen gewonnen. Sie erfahren etwas über natürliche Ressourcen (Erdgas, Öl, Kohle) und was mit dem Öl nach seiner Förderung passiert.

Thema: Gesättigte Kohlenwasserstoffe

Lektion: Natürliche Quellen von Kohlenwasserstoffen

Etwa 90 % der von der modernen Zivilisation verbrauchten Energie werden durch die Verbrennung natürlicher fossiler Brennstoffe – Erdgas, Öl usw. – erzeugt Kohle.

Russland ist ein Land, das reich an natürlichen Reserven an fossilen Brennstoffen ist. In Westsibirien und im Ural gibt es große Öl- und Erdgasvorkommen. Kohle wird in den Becken von Kusnezk, Südjakutsk und anderen Regionen abgebaut.

Erdgas besteht im Durchschnitt zu 95 Vol.-% aus Methan.

Erdgas aus verschiedenen Bereichen enthält neben Methan Stickstoff, Kohlendioxid, Helium, Schwefelwasserstoff sowie andere leichte Alkane – Ethan, Propan und Butane.

Erdgas wird aus unterirdischen Lagerstätten gewonnen, wo es unter hohem Druck steht. Methan und andere Kohlenwasserstoffe entstehen aus organischen Stoffen pflanzlichen und tierischen Ursprungs bei deren Zersetzung ohne Zugang zur Luft. Durch die Aktivität von Mikroorganismen entsteht ständig Methan.

Methan auf Planeten entdeckt Sonnensystem und ihre Begleiter.

Reines Methan hat keinen Geruch. Allerdings hat das im Alltag verwendete Gas einen charakteristischen unangenehmen Geruch. So riechen spezielle Zusatzstoffe – Mercaptane. Der Geruch von Mercaptanen ermöglicht es Ihnen, ein Gasleck im Haushalt rechtzeitig zu erkennen. Gemische aus Methan und Luft sind explosiv in einem weiten Bereich von Verhältnissen – von 5 bis 15 Vol.-% Gas. Deshalb sollten Sie bei Gasgeruch in einem Raum nicht nur Feuer machen, sondern auch keine elektrischen Schalter betätigen. Der kleinste Funke kann eine Explosion verursachen.

Reis. 1. Öl aus verschiedenen Bereichen

Öl- eine dicke, ölähnliche Flüssigkeit. Seine Farbe reicht von hellgelb bis braun und schwarz.

Reis. 2. Ölfelder

Öl aus verschiedenen Feldern variiert stark in seiner Zusammensetzung. Reis. 1. Der Hauptbestandteil von Öl sind Kohlenwasserstoffe mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen. Grundsätzlich werden diese Kohlenwasserstoffe als limitierend eingestuft, d. h. Alkane. Reis. 2.

Öl enthält auch organische Verbindungen, die Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff enthalten. Öl enthält Wasser und anorganische Verunreinigungen.

Gase, die bei der Herstellung freigesetzt werden, werden im Öl gelöst – assoziierte Erdölgase. Dabei handelt es sich um Methan, Ethan, Propan, Butane mit Beimischungen von Stickstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff.

Kohle, wie Öl, ist eine komplexe Mischung. Der Kohlenstoffanteil darin beträgt 80-90 %. Der Rest ist Wasserstoff, Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff und einige andere Elemente. In Braunkohle der Anteil an Kohlenstoff und organischer Substanz ist geringer als im Stein. Noch weniger organische Substanz drin Ölschiefer.

In der Industrie wird Kohle ohne Luftzugang auf 900-1100 0 C erhitzt. Dieser Vorgang wird aufgerufen Verkokung. Das Ergebnis ist Koks mit hohem Kohlenstoffgehalt, Koksofengas und für die Metallurgie notwendiger Kohlenteer. Aus Gas und Teer werden viele organische Stoffe freigesetzt. Reis. 3.

Reis. 3. Bau eines Koksofens

Erdgas und Erdöl sind die wichtigsten Rohstoffquellen der chemischen Industrie. Öl, so wie es gefördert wird, oder „Rohöl“, lässt sich selbst als Kraftstoff nur schwer nutzen. Daher wird Rohöl in Fraktionen (von englisch „fraction“ – „part“) unterteilt, wobei die Unterschiede in den Siedepunkten seiner Bestandteile genutzt werden.

Ölabscheidemethode basierend auf unterschiedliche Temperaturen Das Sieden der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe wird als Destillation oder Destillation bezeichnet. Reis. 4.

Reis. 4. Erdölprodukte

Als Destillation bezeichnet man die Fraktion, die bei etwa 50 bis 180 0 C destilliert Benzin.

Kerosin siedet bei Temperaturen von 180-300 0 C.

Als dicker schwarzer Rückstand wird bezeichnet, der keine flüchtigen Stoffe enthält Heizöl.

Es gibt auch eine Reihe von Zwischenfraktionen, die in engeren Bereichen sieden – Petrolether (40–70 °C und 70–100 °C), Testbenzin (149–204 °C) und Gasöl (200–500 °C). . Sie werden als Lösungsmittel verwendet. Heizöl kann unter reduziertem Druck destilliert werden, um Schmieröle und Paraffin herzustellen. Fester Rückstand aus der Heizöldestillation - Asphalt. Es wird zur Herstellung von Straßenbelägen verwendet.

Die Verarbeitung von Erdölbegleitgasen ist ein eigenständiger Industriezweig und produziert eine Reihe wertvoller Produkte.

Zusammenfassung der Lektion

Während der Lektion haben Sie sich mit dem Thema „Natürliche Kohlenwasserstoffquellen“ befasst. Öl-Raffination". Mehr als 90 % der gesamten Energie, die die Menschheit derzeit verbraucht, wird aus fossilen natürlichen organischen Verbindungen gewonnen. Sie haben etwas über natürliche Ressourcen (Erdgas, Öl, Kohle) gelernt und erfahren, was mit dem Öl nach seiner Förderung passiert.

Referenzliste

1. Rudzitis G.E. Chemie. Grundlagen der allgemeinen Chemie. 10. Klasse: Lehrbuch für allgemeinbildende Einrichtungen: Grundstufe / G. E. Rudzitis, F.G. Feldmann. - 14. Auflage. - M.: Bildung, 2012.

2. Chemie. 10. Klasse. Profilniveau: akademisch. für die Allgemeinbildung Institutionen/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2008. - 463 S.

3. Chemie. Klasse 11. Profilniveau: akademisch. für die Allgemeinbildung Institutionen/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2010. - 462 S.

4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Sammlung von Problemen der Chemie für Studienanfänger. - 4. Aufl. - M.: RIA "New Wave": Verlag Umerenkov, 2012. - 278 S.

Hausaufgaben

1. Nr. 3, 6 (S. 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. Chemie: Organische Chemie. 10. Klasse: Lehrbuch für allgemeinbildende Einrichtungen: Grundstufe / G. E. Rudzitis, F.G. Feldmann. - 14. Auflage. - M.: Bildung, 2012.

2. Wie unterscheidet sich Erdölbegleitgas von Erdgas?

3. Wie wird Öl destilliert?

Die wichtigsten Quellen für Kohlenwasserstoffe sind Erdöl und Erdölbegleitgase, Öl und Kohle.

Nach Reserven Erdgas Der erste Platz auf der Welt gehört unserem Land. Erdgas enthält Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Molekulargewicht. Es hat die folgende ungefähre Zusammensetzung (nach Volumen): 80–98 % Methan, 2–3 % seiner nächsten Homologen – Ethan, Propan, Butan und andere große Menge Verunreinigungen - Schwefelwasserstoff H 2 S, Stickstoff N 2, Edelgase, Kohlenmonoxid (IV) CO 2 und Wasserdampf H 2 O . Die Zusammensetzung des Gases ist für jedes Feld spezifisch. Es zeigt sich folgendes Muster: Je höher das relative Molekulargewicht des Kohlenwasserstoffs, desto weniger ist er im Erdgas enthalten.

Erdgas wird häufig als günstiger Brennstoff mit hohem Heizwert verwendet (bis zu 54.400 kJ werden bei der Verbrennung von 1 m 3 freigesetzt). Dies ist einer der besten Brennstoffe für den häuslichen und industriellen Bedarf. Außerdem, Erdgas dient als wertvoller Rohstoff für die chemische Industrie: zur Herstellung von Acetylen, Ethylen, Wasserstoff, Ruß, verschiedenen Kunststoffen, Essigsäure, Farbstoffen, Medikamenten und anderen Produkten.

Erdölbegleitgase befinden sich zusammen mit Öl in Ablagerungen: Sie sind darin gelöst und befinden sich über dem Öl und bilden eine Gas-„Kappe“. Wenn Öl an die Oberfläche gefördert wird, werden aufgrund eines starken Druckabfalls Gase daraus abgeschieden. Bisher wurden Begleitgase nicht verwendet und bei der Ölförderung abgefackelt. Derzeit werden sie aufgefangen und als Brennstoff und wertvolle chemische Rohstoffe verwendet. Begleitgase enthalten weniger Methan als Erdgas, dafür aber mehr Ethan, Propan, Butan und höhere Kohlenwasserstoffe. Darüber hinaus enthalten sie grundsätzlich die gleichen Verunreinigungen wie Erdgas: H 2 S, N 2, Edelgase, H 2 O-Dämpfe, CO 2 . Aus Begleitgasen werden einzelne Kohlenwasserstoffe (Ethan, Propan, Butan etc.) gewonnen; deren Verarbeitung ermöglicht die Gewinnung ungesättigter Kohlenwasserstoffe – Propylen, Butylen, Butadien, aus denen dann Kautschuke und Kunststoffe synthetisiert werden. Eine Mischung aus Propan und Butan ( Flüssiggas) wird als Haushaltsbrennstoff verwendet. Gasbenzin (eine Mischung aus Pentan und Hexan) wird als Zusatz zu Benzin verwendet, um den Kraftstoff beim Starten des Motors besser zu entzünden. Bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen entstehen organische Säuren, Alkohole und andere Produkte.

Öl– eine ölige, brennbare Flüssigkeit von dunkelbrauner oder fast schwarzer Farbe mit charakteristischem Geruch. Es ist leichter als Wasser (= 0,73–0,97 g/cm3) und in Wasser praktisch unlöslich. Von der Zusammensetzung her ist Öl ein komplexes Gemisch aus Kohlenwasserstoffen unterschiedlichen Molekulargewichts und weist daher keinen bestimmten Siedepunkt auf.

Öl besteht hauptsächlich aus flüssigen Kohlenwasserstoffen (in ihnen sind feste und gasförmige Kohlenwasserstoffe gelöst). Typischerweise handelt es sich dabei um Alkane (meist normaler Struktur), Cycloalkane und Arene, deren Verhältnis in Ölen aus verschiedenen Bereichen stark schwankt. Uralöl enthält mehr Arene. Öl enthält neben Kohlenwasserstoffen auch Sauerstoff, Schwefel und stickstoffhaltige organische Verbindungen.

Rohöl wird normalerweise nicht verwendet. Um aus Öl technisch wertvolle Produkte zu gewinnen, wird es einer Verarbeitung unterzogen.

PrimärverarbeitungÖl besteht aus seiner Destillation. Die Destillation erfolgt in Ölraffinerien nach Abtrennung der Begleitgase. Bei der Destillation von Öl werden leichte Erdölprodukte gewonnen:

Benzin ( T Siedepunkt = 40–200 °C) enthält Kohlenwasserstoffe C 5 – C 11,

Naphtha ( T Siedepunkt = 150–250 °C) enthält Kohlenwasserstoffe C 8 – C 14,

Kerosin ( T Siedepunkt = 180–300 °C) enthält Kohlenwasserstoffe C 12 – C 18,

Gasöl ( T kip > 275 °C),

und der Rest ist eine viskose schwarze Flüssigkeit – Heizöl.

Das Heizöl wird einer weiteren Verarbeitung unterzogen. Es wird unter reduziertem Druck destilliert (um eine Zersetzung zu verhindern) und Schmieröle werden isoliert: Spindel, Maschine, Zylinder usw. Vaseline und Paraffin werden aus dem Heizöl einiger Ölsorten isoliert. Der Rest des Heizöls nach der Destillation – Teer – wird nach teilweiser Oxidation zur Herstellung von Asphalt verwendet. Der Hauptnachteil der Öldestillation ist die geringe Benzinausbeute (nicht mehr als 20 %).

Erdöldestillationsprodukte haben verschiedene Verwendungsmöglichkeiten.

Benzin Es wird in großen Mengen als Flug- und Autotreibstoff verwendet. Es besteht meist aus Kohlenwasserstoffen, deren Moleküle durchschnittlich 5 bis 9 C-Atome enthalten. Naphtha Es wird als Kraftstoff für Traktoren und auch als Lösungsmittel in der Farben- und Lackindustrie verwendet. Große Mengen davon werden zu Benzin verarbeitet. Kerosin Es wird als Treibstoff für Traktoren, Düsenflugzeuge und Raketen sowie für den häuslichen Bedarf verwendet. Solaröl – Gasöl– als Kraftstoff verwendet und Schmieröle– zur Schmierung von Mechanismen. Vaseline in der Medizin verwendet. Es besteht aus einer Mischung flüssiger und fester Kohlenwasserstoffe. Paraffin Wird zur Herstellung höherer Carbonsäuren, zum Imprägnieren von Holz bei der Herstellung von Streichhölzern und Bleistiften, zur Herstellung von Kerzen, Schuhcreme usw. verwendet. Es besteht aus einer Mischung fester Kohlenwasserstoffe. Heizöl Neben der Verarbeitung zu Schmierölen und Benzin wird es als flüssiger Kesselbrennstoff verwendet.

Bei sekundäre VerarbeitungsmethodenÖl verändert sich die Struktur der in seiner Zusammensetzung enthaltenen Kohlenwasserstoffe. Unter diesen Methoden ist das Cracken von Erdölkohlenwasserstoffen von großer Bedeutung, das durchgeführt wird, um die Benzinausbeute (bis zu 65–70 %) zu erhöhen.

Knacken– der Prozess der Spaltung von im Öl enthaltenen Kohlenwasserstoffen, der zur Bildung von Kohlenwasserstoffen mit einer geringeren Anzahl von C-Atomen im Molekül führt. Es gibt zwei Hauptarten des Crackens: thermisches und katalytisches Cracken.

Thermisches Cracken erfolgt durch Erhitzen des Ausgangsmaterials (Heizöl usw.) auf eine Temperatur von 470–550 °C und einen Druck von 2–6 MPa. Gleichzeitig werden Kohlenwasserstoffmoleküle mit eine große Anzahl C-Atome werden in Moleküle mit einer geringeren Anzahl von Atomen sowohl gesättigter als auch ungesättigter Kohlenwasserstoffe aufgespalten. Zum Beispiel:

(Radikalmechanismus),

Mit diesem Verfahren wird hauptsächlich Motorenbenzin hergestellt. Seine Ölausbeute beträgt 70 %. Das thermische Cracken wurde 1891 vom russischen Ingenieur V.G. Schuchow entdeckt.

Katalytische Zersetzung wird in Gegenwart von Katalysatoren (meist Alumosilikaten) bei 450–500 °C und Atmosphärendruck durchgeführt. Mit dieser Methode entsteht Flugbenzin mit einer Ausbeute von bis zu 80 %. Diese Art des Crackens betrifft hauptsächlich Kerosin- und Gasölfraktionen von Öl. Beim katalytischen Cracken treten neben Spaltungsreaktionen auch Isomerisierungsreaktionen auf. Dadurch entstehen gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem verzweigten Kohlenstoffgerüst aus Molekülen, was die Benzinqualität verbessert:

Katalytisch gecracktes Benzin hat eine höhere Qualität. Der Prozess der Gewinnung verläuft viel schneller und erfordert weniger Wärmeenergie. Darüber hinaus entstehen beim katalytischen Cracken relativ viele verzweigtkettige Kohlenwasserstoffe (Isoverbindungen), die für die organische Synthese von großem Wert sind.

Bei T= 700 °C und darüber tritt Pyrolyse auf.

Pyrolyse– Zersetzung organischer Substanzen ohne Luftzugang bei hohen Temperaturen. Bei der Pyrolyse von Öl sind die Hauptreaktionsprodukte ungesättigte gasförmige Kohlenwasserstoffe (Ethylen, Acetylen) und aromatische Kohlenwasserstoffe – Benzol, Toluol usw. Da die Pyrolyse von Öl eine der wichtigsten Methoden zur Ölgewinnung ist aromatische Kohlenwasserstoffe Dieser Vorgang wird oft als Ölaromatisierung bezeichnet.

Aromatisierung– Umwandlung von Alkanen und Cycloalkanen in Arene. Wenn schwere Fraktionen von Erdölprodukten in Gegenwart eines Katalysators (Pt oder Mo) erhitzt werden, werden Kohlenwasserstoffe mit 6–8 C-Atomen pro Molekül in aromatische Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Diese Prozesse finden beim Reformieren (Benzinaufbereitung) statt.

Reformieren- Dies ist die Aromatisierung von Benzin, die durch Erhitzen in Gegenwart eines Katalysators, beispielsweise Pt, durchgeführt wird. Unter diesen Bedingungen werden Alkane und Cycloalkane in aromatische Kohlenwasserstoffe umgewandelt, wodurch auch die Oktanzahl von Benzin deutlich ansteigt. Durch Aromatisierung werden aus Benzinfraktionen von Öl einzelne aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol, Toluol) gewonnen.

In den letzten Jahren wurden Erdölkohlenwasserstoffe in großem Umfang als Quelle chemischer Rohstoffe genutzt. Aus ihnen werden auf verschiedene Weise Stoffe gewonnen, die für die Herstellung von Kunststoffen, synthetischen Textilfasern, synthetischem Kautschuk, Alkoholen, Säuren, synthetischen Reinigungsmitteln, Sprengstoffen, Pestiziden, synthetischen Fetten usw. notwendig sind.

Kohle Ebenso wie Erdgas und Erdöl ist es eine Energiequelle und wertvolle chemische Rohstoffe.

Die Hauptmethode der Kohleverarbeitung ist Verkokung(Trockendestillation). Bei der Verkokung (Erhitzen auf 1000 °C – 1200 °C ohne Luftzutritt) entstehen verschiedene Produkte: Koks, Steinkohlenteer, Teerwasser und Koksofengas (Diagramm).

Planen

Koks wird als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Gusseisen in Hüttenwerken verwendet.

Kohlenteer dient als Quelle aromatischer Kohlenwasserstoffe. Es wird einer Rektifikationsdestillation unterzogen und Benzol, Toluol, Xylol, Naphthalin sowie Phenole, stickstoffhaltige Verbindungen usw. werden erhalten. Pech ist eine dicke schwarze Masse, die nach der Destillation des Harzes zurückbleibt und zur Herstellung von Elektroden verwendet wird Teerpappe.

Aus Teerwasser werden Ammoniak, Ammoniumsulfat, Phenol usw. gewonnen.

Koksofengas wird zum Beheizen von Koksöfen verwendet (bei der Verbrennung von 1 m 3 werden etwa 18.000 kJ freigesetzt), es wird jedoch hauptsächlich einer chemischen Verarbeitung unterzogen. So wird daraus Wasserstoff für die Synthese von Ammoniak isoliert, der dann zur Herstellung von Stickstoffdüngern sowie Methan, Benzol, Toluol, Ammoniumsulfat und Ethylen verwendet wird.

Materialübersicht

Materialübersicht

Integrierter Chemie- und Geographieunterricht in der 10. Klasse zum Thema „Natürliche Kohlenwasserstoffquellen“

„...Man kann mit Geldscheinen ertrinken“

DI. Mendelejew

Ausrüstung: Geografische Karten der Bodenschätze Russlands und der Welt, Karten „Kraftstoffindustrie der Welt“, „Mineralschätze der Welt“, Lehrbuchkarten, Atlanten, Lehrbuchtabellen, statistisches Material. Sammlungen „Kraftstoff“, „Öl und seine Produkte“, „Mineralien“, Multimedia-Installation, Tabellen „Öldestillationsprodukte“, „Destillationskolonne“, „Recycling von Öl...“, „Schädliche Auswirkungen auf die Umwelt...“

Lernziele:

1. Wiederholen Sie die Platzierung von Kohlenwasserstoffvorkommen auf dem Territorium Russlands und der Welt.

2. Wissen über natürliche Kohlenwasserstoffquellen zusammenfassen: ihre Zusammensetzung, physikalische Eigenschaften, Methoden der Gewinnung, Verarbeitung.

3. Berücksichtigen Sie die Aussichten für eine Änderung der Struktur des Brennstoff- und Energiekomplexes (alternative Energiequellen).

Lehrmethoden: Geschichte, Vortrag, Gespräch, Demonstration von Sammlungen,selbstständiges Arbeiten mit einer geografischen Karte, Atlas.

Das Thema „Natürliche Quellen von Kohlenwasserstoffen“ ist aktueller denn je. Die Erschließung von Kohlenwasserstoffvorkommen stellt die Gesellschaft vor viele Probleme. Dies sind in erster Linie soziale Probleme, die mit der Entwicklung schwer zugänglicher Gebiete verbunden sind, in denen es keine gibt Sozialstruktur. Die rauen Bedingungen erfordern die Entwicklung neuer Technologien für die Gewinnung und den Transport von Rohstoffen. Der Export von Rohölprodukten, das Fehlen einer entwickelten industriellen Basis für deren Verarbeitung und der Mangel an Ölprodukten auf dem russischen Binnenmarkt sind wirtschaftliche und politische Probleme. Umweltprobleme im Zusammenhang mit der Produktion, dem Transport und der Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen. Die menschliche Gesellschaft ist gezwungen, nach Wegen zu suchen, um all diese Probleme zu lösen. Es ist wichtig zu lernen, Entscheidungen zu treffen, Entscheidungen zu treffen und für die Ergebnisse Ihrer Aktivitäten verantwortlich zu sein.

Während des Unterrichts

Auf den Schreibtischen der Schüler liegen Sammlungen fester Brennstoffe und Mineralien, Atlanten und Geographielehrbücher.

Der Chemielehrer beginnt den Unterricht damit, den Schülern die Bedeutung von Gas und Öl nicht nur als Energiequellen, sondern auch als Rohstoffe für die chemische Industrie zu erklären. Anschließend wird mit den Studierenden die Frage nach dem Vorteil von gasförmigem Brennstoff gegenüber festem Brennstoff diskutiert. Im Rahmen der Diskussion werden Schlussfolgerungen formuliert und niedergeschrieben.

Chemielehrer

Die wichtigsten natürlichen Quellen für Kohlenwasserstoffe sind:

Natürliche und assoziierte Erdölgase

Öl

Kohle

Natürliche und Erdölbegleitgase unterscheiden sich in ihrem Vorkommen in Art, Zusammensetzung und Anwendung.

Schauen wir uns die Zusammensetzung von Erdgas an.

Zusammensetzung von Erdgas.

СН4 93 - 98 % С4Н10 0,1 - 1 %

C2H6 0,5 - 4 % C5H12 0 - 1 %

C3H8 0,2 - 1,5 % N2 2 - 13 %

und andere Gase.

Wie wir sehen können, besteht der Hauptbestandteil von Erdgas aus Methan.

Erdölbegleitgas enthält deutlich weniger Methan (30–50 %), dafür aber mehr seines engsten Homologen: Ethan. Propan, Butan, Pentan (jeweils bis zu 20 %) und andere gesättigte Kohlenwasserstoffe. Erdgasfelder liegen meist in der Nähe von Ölfeldern; Anscheinend entstand Erdgas (sowie Erdölbegleitgas) durch den Abbau von Ölkohlenwasserstoffen infolge der Aktivität anaerober Bakterien.

Erdöl- und Erdölbegleitgase sind preiswerte Brennstoffe und wertvolle chemische Rohstoffe. Der wichtigste gasförmige Brennstoff ist Erdgas, preiswert und kalorienreich (bis zu 39.700 kJ). Bestandteil ist Methan (bis zu 93-98 %).

Warum wird Ihrer Meinung nach Erdgas als gasförmiger Brennstoff verwendet?

Gasförmiger Brennstoff hat gegenüber festen Brennstoffen erhebliche Vorteile:

mischt sich leicht und vollständig mit Luft, so dass beim Verbrennen nur ein geringer Luftüberschuss für eine vollständige Verbrennung erforderlich ist;

das Gas kann in speziellen Generatoren vorgewärmt werden, um eine höhere Flammentemperatur zu erreichen;

die Konstruktion von Feuerstellen ist viel einfacher, da bei der Verbrennung keine Schlacke oder Asche entsteht;

Die Rauchfreiheit wirkt sich positiv auf die sanitären und hygienischen Bedingungen aus Umfeld; Umweltsauberkeit;

Gasförmiger Kraftstoff kann über Gasleitungen transportiert werden.

Billigkeit;

Hoher Brennwert

Aus diesem Grund wird gasförmiger Kraftstoff zunehmend in der Industrie, im Alltag und in Fahrzeugen eingesetzt und ist eine der besten Kraftstoffarten für den häuslichen und industriellen Bedarf.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts Weltproduktion Die Gasproduktion hat sich mehr als verzehnfacht und wächst weiter. Bis vor Kurzem wurde Gas hauptsächlich in gefördert Industrieländer, aber in letzter Zeit hat die Rolle asiatischer und afrikanischer Länder zugenommen. Der unangefochtene Spitzenreiter bei Gasreserven und -produktion ist Russland. 15-20 % der geförderten Rohstoffe gelangen auf den Weltmarkt

Den Studierenden werden Fragen gestellt:

1. Wo werden Ihrer Meinung nach Treibstoffressourcen eingesetzt?

Nach den Antworten der Schüler fasst der Lehrer den Brennstoff- und Energiekomplex zusammen und definiert ihn noch einmal. Anschließend werden Aufgaben angeboten. (Arbeit in Kleingruppen, Lesen von Karten, Tabellen, Diagrammen. Teilweise Recherchearbeit)

Aufgabe 1: Machen Sie sich anhand von Tabelle Nr. 4 des Lehrbuchs mit der weltweiten Produktion der wichtigsten Kraftstoffarten (Öl- und Gasproduktion) vertraut.

Aufgabe 2: Machen Sie sich anhand von Abbildung 23 mit der Veränderung der Struktur des weltweiten Verbrauchs von Kraftstoffressourcen vertraut und beantworten Sie die Frage: Steigt der Gasverbrauch weltweit? (Die Antwort ist ja)

Im Zuge der Diskussion der Daten in Tabelle Nr. 4 und Abbildung 23 kommen die Studierenden zu dem Schluss, dass es mehrere wichtige Öl- und Gasfördergebiete gibt. Lehrer geografische Karte zeigt und benennt die Hauptbereiche der Öl- und Gasförderung, die Schüler vergleichen sie mit ihren Atlanten, benennen die Länder und notieren sie in ihren Heften.

Die Gesamtzahl der Ölfelder beträgt etwa 50.000. Berechnen wir jedoch auf dem aktuellen Produktionsniveau die Ressourcenverfügbarkeit der Menschheit.

In Ihrem Notizbuch: Merken Sie sich die Berechnungsformel (R = W/D)

In welchen Einheiten wird die Ressourcenverfügbarkeit ausgedrückt? (des Jahres). Schlussfolgerungen ziehen! (wenige)

Es gibt Länder auf der Welt, die über enorme Ölreserven verfügen. Nennen Sie anhand der Tabelle die drei Länder mit den größten Reserven. Wo rangiert Russland?

Viele Länder fördern Öl. In jeder Region können mehrere Länder als führend in der Produktion identifiziert werden. Benennen Sie diese Länder anhand der Karte und notieren Sie sie in Ihrem Notizbuch

In Europa: In Asien: In Amerika: In Afrika:

Wo genau liegen die größten Ölfelder? Hier sind nur einige davon.

1 Barrel Öl entspricht 158,988 Litern, 1 Barrel pro Tag – 50 Tonnen pro Jahr

In Gawar wurden mehr als 680.000 Tonnen Öl pro Tag gefördert, zusätzlich zu 56,6 Millionen m³ Erdgas pro Tag.

Agajari betreibt 60 Fließbrunnen, die jährliche Produktion beträgt 31,4 Millionen Tonnen

Im Großraum Burgan sind 484 Fließbrunnen in Betrieb, die eine jährliche Produktion von etwa 70 Millionen Tonnen haben

Was ist ein Regal?

Glauben Sie, dass die Produktion ab Lager billiger oder teurer ist als auf dem Festland? Warum?

Welche Länder sind auf der Karte hervorgehoben? Was haben Sie gemeinsam? Wie heißt diese Organisation? Ihre Hauptaufgabe?

Öl wird aktiv auf dem Weltmarkt verkauft. (40 %) Es haben sich stabile Beziehungen zwischen den Ländern entwickelt, sogenannte „Ölbrücken“. Was sind die wichtigsten davon? Wie würden Sie ihre Existenz erklären? Wie wird Öl transportiert?

Der größte Tanker ist 500 Meter lang. Nimmt bis zu 500.000 Tonnen Öl an Bord auf.

Supertanker sind das Produkt der wissenschaftlichen und technologischen Revolution unserer Zeit. Das Wort selbst kommt vom englischen Wort „tank“ – Tank. Ein Seetanker ist ein Schiff, das zum Transport flüssiger Ladung (Öl, Säure, Pflanzenöl, geschmolzener Schwefel usw.) in Schiffstanks (Tanks) bestimmt ist. Supertanker können auf einer einzigen Reise 50 Prozent mehr Öl transportieren als andere und haben nur 15 Prozent höhere Betriebskosten für Bunkerung, Besatzung und Versicherung, sodass Ölunternehmen, die das Schiff chartern, ihre Gewinne steigern und Einsparungen erzielen können. Es wird immer eine Nachfrage nach solchen Öltankern geben.

Einer der Vertreter dieser Klasse von Seeschiffen war der Öltanker Batillus. Dieses Frachtschiff wurde von Anfang bis Ende nach dem ursprünglichen Entwurf ohne zusätzliche Modernisierung während des Betriebs erstellt. Der Bau dauerte 10 Monate und für den Bau wurden etwa 70.000 Tonnen Stahl verwendet. Der Bau kostete den Eigentümer 130 Millionen Dollar

Naher Osten: Länder rund um den Persischen Golf ( Saudi-Arabien, Arabische Emirate, Iran, Irak). Auf diese Region entfallen 2/3 der weltweiten Ölproduktion.

Nordamerika: Alaska, Texas.

Nördliche und Westafrika: Algerien, Libyen, Nigeria, Ägypten.

Südamerika: nördlich des Festlandes, Venezuela.

Europa: Schelf des Nord- und Norwegischen Meeres.

Russland (Westsibirien): Regionen Tomsk und Tjumen.

Aufgabe 3: Bestimmen Sie anhand von Abbildung 24 die führenden Länder in der Ölförderung. Bestimmen Sie anhand von Abbildung 25 die Bildung nachhaltiger Ölbrücken zwischen Ländern.

FAZIT: Die Öl- und Gasproduktion erfolgt hauptsächlich in Entwicklungsländern, der Verbrauch erfolgt in entwickelten Ländern.

Der Chemielehrer fährt fort.

Ein deutlicher Anstieg der Produktion kalorienreicher und billigerer Brennstoffe (Öl und Gas) hat zu einem starken Rückgang des Anteils fester Brennstoffe an der Brennstoffbilanz der Länder geführt.

Auch Erdölbegleitgas ist (dem Ursprung nach) Erdgas. Seinen Namen verdankt es dem Öl, mit dem es in der Natur vorkommt. Erdölbegleitgas ist (teilweise) im Öl gelöst und befindet sich teilweise darüber und bildet einen Gasdom. Unter dem Druck dieses Gases steigt Öl durch das Bohrloch an die Oberfläche. Wenn der Druck abnimmt, verlässt das Erdölbegleitgas leicht das Öl.

Erdölbegleitgas wurde lange Zeit nicht genutzt und vor Ort verbrannt. Derzeit wird es abgetrennt und als Brennstoff oder als eine der Quellen für die organische Synthese verwendet, da es eine große Anzahl von Methanhomologen enthält. Für mehr rationelle Nutzung Erdölbegleitgas wird in Fraktionen aufgeteilt.

Gasfraktionen: 1. C5H12, C6H14 und andere Flüssigkeiten – Gasbenzin;

2. C3H8, C4H10 – Propan-Butan-Gemisch

3. CH4, C2H6 und andere Verunreinigungen – „trockenes Gas“

Wird als Benzinzusatz verwendet;

Als Brennstoff und als Haushaltsgas;

In der organischen Synthese und als Kraftstoff.

Wir sind in einer Welt geboren und leben in einer Welt voller Produkte und Dinge, die aus Erdöl gewonnen werden. In der Geschichte der Menschheit gab es Stein- und Eisenperioden. Wer weiß, vielleicht nennen Historiker unsere Zeit Öl oder Plastik. Öl ist die am meisten betitelte Mineralart. Sie wird sowohl die „Königin der Energie“ als auch die „Königin der Fruchtbarkeit“ genannt. Und ihr Königtum in der organischen Chemie ist „schwarzes Gold“. Öl schuf eine neue Industrie – die Petrochemie – und führte auch zu einer Reihe von Umweltproblemen.

Öl ist der Menschheit seit der Antike bekannt. An den Ufern des Euphrat wurde es 6-7.000 Jahre v. Chr. abgebaut. e. Es wurde zur Beleuchtung von Häusern und zum Einbalsamieren verwendet. Öl war ein wesentlicher Bestandteil brandstiftend, das unter dem Namen „Griechisches Feuer“ in die Geschichte einging. Im Mittelalter wurde es hauptsächlich zur Straßenbeleuchtung verwendet.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde in Russland Erdöl zu einem Leuchtöl namens Kerosin destilliert, das in Mitte des 19. Jahrhunderts erfundenen Lampen verwendet wurde. Im gleichen Zeitraum begann aufgrund des Wachstums der Industrie und des Aufkommens von Dampfmaschinen die Nachfrage nach Öl als Schmiermittelquelle zu steigen. Einführung Ende der 60er Jahre. Das 19. Jahrhundert gilt als Geburtsstunde der Ölförderung Öl Industrie.

An der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert wurden Benzin- und Dieselmotoren erfunden. Dies führte zu einer rasanten Entwicklung der Ölförderung und der Methoden zu ihrer Verarbeitung.

Öl ist ein „Energieklumpen“. Mit nur 1 ml dieser Substanz können Sie einen ganzen Eimer Wasser um ein Grad erhitzen, und um einen Eimer Samowar zum Kochen zu bringen, benötigen Sie weniger als ein halbes Glas Öl. In Bezug auf die Energiekonzentration pro Volumeneinheit steht Öl an erster Stelle natürliche Substanzen. Selbst radioaktive Erze können in dieser Hinsicht nicht mithalten, da der Gehalt an radioaktiven Stoffen in ihnen so gering ist, dass für die Gewinnung von 1 mg Kernbrennstoff Tonnen von Gesteinen verarbeitet werden müssen.

Vor 100–200 Millionen Jahren entstanden in der Erdschicht Vorkommen von Erdöl und Erdgas. Der Ursprung des Öls ist eines der verborgenen Geheimnisse der Natur.

Öl und Erdölprodukte.

Öl ist der einzige flüssige fossile Brennstoff. Ölige Flüssigkeit von gelb bis dunkelbraun, heller als Wasser. (Es werden Ölproben vorgeführt.) Es gibt leichte und schwere Öle. Die Lungen werden mittels Pumpen im Fontänenverfahren abgesaugt und hauptsächlich zur Herstellung von Benzin und Kerosin verwendet. Schwere werden manchmal sogar im Minenverfahren abgebaut (Lagerstätte Jaremskoje in der Republik Komi) und zu Bitumen, Heizöl und Ölen verarbeitet.

Im Gegensatz zu anderen Mineralien bildet Öl wie Gas keine separaten Schichten; es füllt Hohlräume in Gesteinen: Poren zwischen Sandkörnern, Risse.

Öl ist brennbar. Diese Eigenschaft behält es auch dann bei, wenn es sich auf der Wasseroberfläche befindet, wo es sich durch eine brennbare Fackel entzünden kann, bis es sich zu einem dünnen, schillernden Film ausbreitet. Öl ist ein einzigartiger Brennstoff, sein Heizwert beträgt 37-49 MJ/kg. Somit liefern 10 Tonnen Öl die gleiche Wärmemenge wie 13 Tonnen Anthrazit und 31 Tonnen Brennholz. Es ist die Basis der Energie- und Chemieindustrie. Es sind auch medizinische Öle bekannt, die reich an naphthenischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen sind.

Laborexperiment Nr. 1. Physikalische Eigenschaften von Öl

Wir untersuchen ein Reagenzglas mit Öl (Ölflüssigkeit, dunkelbraune Farbe, fast schwarz mit charakteristischem Geruch).

Öl riecht nicht nach Benzin, womit die Idee dahinter verbunden ist. Das Aroma des Öls wird durch den begleitenden Schwefelkohlenstoff und die Überreste pflanzlicher und tierischer Organismen verliehen.

Öl in Wasser auflösen (es löst sich nicht auf, es bildet sich ein Film auf der Oberfläche). Die Dichte des Films ist geringer als die von Wasser, er liegt also an der Oberfläche.

Elementarzusammensetzung von Öl.

C – 84 – 87 % O, N, S – 0,5 – 2 %

H – 12 – 14 % in einigen Einlagen bis zu 5 % S

Öl ist eine komplexe Mischung aus einer Vielzahl organischer Verbindungen.

Zusammensetzung von Öl und seinen Produkten.

Erdölraffinierung (Chemie)

Die Ölraffinierung ist ein Prozess, der die Herstellung komplexer Anlagen erfordert.

Lehrer: Füllen Sie die Tabelle „Ölraffinierung“ aus

Primärverarbeitung (physikalische Prozesse)	Reinigung	Entwässerung, Entsalzung, Destillation flüchtiger Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich Methan)
	Destillation	Thermische Trennung von Öl in Fraktionen. basierend auf dem Unterschied in den Siedepunkten von Kohlenwasserstoffen mit unterschiedlichen Molekulargewichten
Recycling (chemische Prozesse)	Knacken	Der Abbau langkettiger Kohlenwasserstoffe und die Bildung von Kohlenwasserstoffen mit weniger Kohlenstoffatomen in den Molekülen
	Reformieren	Veränderung der Struktur von Kohlenwasserstoffmolekülen durch: Isomerisierung, Alkylierung, Zyklisierung (Aroma)

Primäre Ölraffinierung – Rektifikation – Trennung in Ölfraktionen anhand der Siedepunktdifferenz.

Das Öl wird über einen Rohrofen in die Destillationskolonne geleitet und dort auf 350⁰C erhitzt. In Form von Dampf steigt das Öl in der Säule nach oben und wird beim allmählichen Abkühlen in Fraktionen aufgeteilt: Benzin, Naphtha, Kerosin, Dieselöl, Heizöl. Der nicht destillierbare Teil ist Teer.

(Die Tabelle beschreibt die Funktionsweise der Destillationskolonne, nennt die Fraktionen und deren Einsatzgebiete).

Ölfraktionen:

C5 – C11 – Benzin (Kraftstoff für Autos und Flugzeuge, Lösungsmittel);

C8 – C14 – Naphtha (Kraftstoff für Traktoren);

C12 – C18 – Kerosin (Treibstoff für Traktoren, Raketen, Flugzeuge);

С15 – С22 – Gasöl (Leichtölprodukte) – Diesel. Kraftstoff.

Der Destillationsrückstand ist Heizöl (Brennstoff für Kesselhäuser). Durch weitere Destillationen entstehen Schmieröle. Als Heizöl werden Dieselöl, Paraffin, Vaseline und Schmieröle verwendet. Auftragen von Teer – Bitumen, Asphalt.

Sekundäre Ölraffinierung: Cracken (katalytisch und thermisch).

Thermal-	katalytisch
450–550°	400-500 °C, Kat. Al2O3 nSiO2 (Aluminosilikate-Katalysator)
Der Prozess ist langsam	Der Prozess ist schnell
Es entstehen viele ungesättigte Kohlenwasserstoffe	Es entstehen deutlich weniger ungesättigte Kohlenwasserstoffe
Hergestelltes Benzin: 1) beständig gegen Detonation 2) instabil während der Lagerung (ungesättigte Kohlenwasserstoffe werden leicht oxidiert)	Hergestelltes Benzin: 1) beständig gegen Detonation 2) stabiler während der Lagerung (da es viele ungesättigte Kohlenwasserstoffe gibt)

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 СH₃- CH₂- CH₂- CH₃ → CH₃- CH- CH₃

CH₃

Die Marke des Benzins und seine Qualität hängen von seiner Klopffestigkeit auf der Oktanzahlskala ab:

Der Detonationswiderstand wird mit 0 angenommen (entzündet sich leicht spontan)

N. Heptan;

Über 100 – (hohe Stabilität) 2,2,4-Trimethylpentan. Je mehr n.Heptan im Benzin enthalten ist, desto höher ist seine Qualität.

Verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe, ungesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe sind detonationsbeständig.

Reformierung (Aromatisierung) - 450⁰ - 540⁰С

Hexan → Cyclohexan → Benzol: C₆H₁₄ → C₆H₁₂ → C₆H₆

Sie werden hergestellt, um die Detonationsfestigkeit von Benzin zu erhöhen – die Fähigkeit, einer starken Kompression im Motorzylinder bei hohen Temperaturen ohne Selbstentzündung standzuhalten.

Geographielehrer setzt Unterricht fort

Verteilung der wichtigsten Ölreserven der Welt.

Das Wort „Öl“ tauchte im 17. Jahrhundert im Russischen auf und kommt vom arabischen „nafata“, was „ausspucken“ bedeutet. So nannten sie es im 4. bis 3. Jahrtausend v. Chr. e. die Bewohner Mesopotamiens, dem antiken Zentrum der Zivilisation, eine brennbare, ölige, schwarze Flüssigkeit, die tatsächlich manchmal in Form von Fontänen auf die Erdoberfläche sprudelt.

Daher wurde von der Antike bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts Öl dort gefördert, wo es in Form von Quellen floss und durch Verwerfungen und Risse im Gestein floss. Aber als sie begannen, fernab der Orte der direkten Ölförderung danach zu suchen, stellten sich Fragen: Wie geht das? Wo kann man Brunnen bohren?

Im Laufe langer geologischer Untersuchungen wurde festgestellt, dass Öl am wahrscheinlichsten dort zu finden ist, wo dicke Sedimentschichten durch tektonische Bewegungen der Erdkruste gefaltet und auseinandergerissen werden, wodurch sich kuppelförmige Krümmungen der Schichten bilden, die so- sogenannte antiklinale Art der natürlichen Ansammlung von Kohlenwasserstoffen, sogenanntes Reservoir. Bereiche der Erdkruste, die eine oder mehrere solcher Ablagerungen enthalten, werden als Ablagerungen bezeichnet.

Weltweit wurden mehr als 27.000 Ölfelder entdeckt, aber nur ein kleiner Teil davon (1 %) enthält ¾ der weltweiten Ölreserven, und 33 Überriesen enthalten die Hälfte der weltweiten Ölreserven.

Bei der Analyse der Verteilung der weltweit nachgewiesenen Ölressourcen nach Regionen und Ländern kommen wir zu dem Schluss, dass Südwestasien eine herausragende Rolle spielt, nämlich dass 2/3 der weltweiten Ölressourcen in den Ländern des Persischen Golfs liegen (SA, Irak, Vereinigte Arabische Emirate, Kuwait, Iran).

Ich schlage vor, unter Verwendung der Daten Aufgabe Nr. 1 abzuschließen (markieren Sie auf der Höhenlinienkarte die 10 Länder der Welt mit den höchsten nachgewiesenen Ölressourcen).

Kraftstoffindustrie in der Weltwirtschaft.

Raffinerien, die Öl und verschiedene Kraftstoffarten (Benzin, Kerosin, Heizöl) verarbeiten, befinden sich hauptsächlich in Verbrauchsgebieten. Daher ein riesiges territoriale Kluft zwischen den Bereichen seiner Produktion und seines Konsums. Lassen Sie uns herausfinden, warum?

Derzeit wird Öl in mehr als 80 Ländern weltweit gefördert. Die Weltproduktion (annähernd 3,5 Milliarden Tonnen) verteilt sich ungefähr gleichmäßig auf wirtschaftlich entwickelte Länder und Entwicklungsländer.

Etwas mehr als 40 % entfallen auf die OPEC-Länder, und unter einigen großen Regionen sticht das ausländische Asien besonders hervor, vor allem dank der Golfstaaten.

Analysieren wir die Daten, sodass auf die Golfstaaten zwei Drittel der weltweit nachgewiesenen Ölreserven und etwa ein Drittel der weltweiten Produktion entfallen. Vier Länder in dieser Region produzieren jeweils mehr als 100 Millionen Tonnen Öl pro Jahr, wobei Südafrika die Liste anführt und weltweit auf Platz 1 steht. Die übrigen Regionen verteilen sich entsprechend der Größe der Ölförderung in der folgenden Reihenfolge: Lateinamerika, Nordamerika, Afrika, GUS, Nordeuropa. Dabei Großer Teil In Entwicklungsländern geförderte Energieressourcen, vor allem Öl, werden in die USA, Westeuropa und Japan exportiert, wo die Industrie immer eine hohe Abhängigkeit von Kraftstoffimporten haben wird.

Dadurch entstanden stabile „Energiebrücken“ zwischen vielen Ländern und Kontinenten – in Form mächtiger, vor allem ozeanischer Ölfrachtströme.

Somit bleiben die führenden Ölexporteure derzeit die OPEC-Länder (fast OPEC 2/3 der Weltexporte), Mexiko und Russland. Von hier aus verlaufen die stärksten Ölexportverkehrsströme in die folgenden Richtungen:

Verstärken Sie das vorgeschlagene Material und erledigen Sie Aufgabe Nr. 2 Höhenlinienkarten. Beachten Sie die wichtigsten Ölfrachtströme.

Russischer Technologe und Designer – Shukhov V.G.;

führte (1878) Berechnungen für die erste Ölpipeline in Russland durch und überwachte deren Bau. Erhielt (1891) ein Patent für die Schaffung einer Öl-Kohlenwasserstoff-Crackanlage;

Zu Beginn der 80er Jahre gelangten jährlich etwa 16 Millionen Tonnen Öl ins Meer, was 10,23 % der Weltproduktion ausmachte. Die größten Ölverluste sind mit dem Transport aus den Fördergebieten verbunden. In Notfällen, bei denen Tanker Wasch- und Ballastwasser über Bord entladen, kommt es entlang der Seewege zu ständiger Verschmutzung.

In den letzten 130 Jahren, seit 1964, wurden im Weltmeer etwa 12.000 Brunnen gebohrt, davon allein in der Nordsee 11.000 und 1.350 Industriebrunnen. Durch kleinere Lecks gehen jährlich 10,1 Millionen Tonnen Öl verloren. Große Mengen Öl gelangen über Flüsse und Industrieabwässer in die Meere. Einstieg in Meeresumwelt Dabei breitet sich das Öl zunächst in Form eines Films aus und bildet Schichten unterschiedlicher Dicke. Der Ölfilm verändert die Zusammensetzung des Spektrums und die Intensität der Lichteindringung ins Wasser. Beim Mischen mit Wasser bildet Öl zwei Arten von Emulsionen: direkte „Öl-in-Wasser“-Emulsionen und umgekehrte „Wasser-in-Öl-Emulsionen“. Direkte Emulsionen, die aus Öltröpfchen mit einem Durchmesser von bis zu 10,5 Mikrometern bestehen, sind weniger stabil und charakteristisch für ölhaltige Tenside. Wenn flüchtige Anteile entfernt werden, bildet das Öl viskose inverse Emulsionen, die an der Oberfläche verbleiben, von Strömungen transportiert, an Land gespült und am Boden abgelagert werden können.

13. November 2002 Ein mit Öl beladener Tanker sinkt vor der Küste Spaniens. Im Laderaum des Tankers befinden sich 77.000 Tonnen Öl.

Als der Tanker sank, waren etwa 5.000 Tonnen Heizöl und Dieselkraftstoff, die zum Antrieb der Motoren des Tankers verwendet wurden, ins Meer gelangt, und etwa die gleiche Menge wurde verschüttet, als der Tanker in zwei Teile zerbrach. Im Katastrophengebiet bildeten sich zwei riesige Ölverschmutzungen, deren Fläche mehr als 100 Quadratkilometer betrug. Die Wellen schleudern immer mehr Heizöl ans Ufer, und soweit das Auge reicht, erstreckt sich entlang der gesamten Küste ein Streifen giftiger schwarzbrauner Farbe. Die schwarze Brandung bildet einen abscheulichen Kontrast zu den grünen Sträuchern der Küste Bereich.

Die Fische werden mit Öl überzogen und ersticken. Seevögel- Seetaucher, Möwen, Trottellummen, Kormorane - Trampeln auf den Steinen. Sie sind kalt, ihre Brust, ihr Hals und ihre Flügel sind mit Öl bedeckt, giftiger Schlamm dringt in den Körper ein, wenn sie versuchen, ihre Federn mit ihren Schnäbeln zu reinigen. Da sie nichts verstehen, blicken sie traurig auf ihr ursprüngliches Element, das ihnen fremd geworden ist, als erwarteten sie den bevorstehenden Tod. Die Vögel werden resigniert Liebhabern überlassen, die versuchen, das Öl aus ihrem Gefieder zu entfernen und die rettende Lösung mit Pipetten in ihre Knopfaugen zu tropfen. Doch von den Tausenden sterbenden Vögeln kann nur einigen Hundert geholfen werden. Einem der reichsten Fischereigebiete des Landes wurde irreparabler Schaden zugefügt. Einzigartige Orte zum Sammeln von Austern, Muscheln, Tintenfischen und Krabben sind verschmutzt.

Chemielehrer

Ölreinigung

Methoden zur Bekämpfung von Öl im Ozean:

a) Selbstzerstörung, b) chemische Ausbreitung, c) Absorption, d) Einzäunung, e) biologische Behandlung.

A – der Ölteppich ist klein und weit vom Ufer entfernt (Auflösung im Wasser und Verdunstung)

B – chemische Präparate (Öl absorbieren, in kleine Flecken ziehen und mit Keschern entfernen)

B – Stroh oder Torf absorbieren bei ruhigen Bedingungen kleine Flecken

G - Einzäunung mit „Containern“ und Abpumpen mit Pumpen

D – biologische Arzneimittel

Um Schäden an der Natur zu reduzieren, ist es notwendig:

Verbessern Sie Methoden und Technologien für die Ölförderung, -lagerung und -transport und gewährleisten Sie die Produktionssicherheit.

Fossile Kohlen sind feste Produkte aus der Umwandlung antiker Pflanzenreste, die in der Industrie als Brennstoff und auch als chemische Rohstoffe verwendet werden. Sie zeichnen sich durch ihren Aschegehalt aus. Liegt der Aschegehalt unter 50 %, handelt es sich um Kohle, liegt er höher, handelt es sich um Ölschiefer.

Kohle enthält 60–98 % Kohlenstoff, 1–12 % Wasserstoff, 2–20 % Sauerstoff, 1–3 % Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Silizium, Aluminium, Eisen, Feuchtigkeit

Basierend auf der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials werden Kohlen in Humuskohlen (gebildet aus) eingeteilt große Pflanzen) und Sapropel (aus Algen gebildet). Torf oder Sapropel verwandeln sich unter Druck und in Abwesenheit von Sauerstoff nach und nach in Braunkohle, die sich in Steinkohle und dann in Anthrazit verwandelt. Unter bestimmten geologischen Bedingungen (starker Druck, hohe Temperatur) Kohle kann in Graphit und Schungit umgewandelt werden – Gestein, das kryptokristallinen Kohlenstoff enthält.

Braunkohlen sind lockere Gebilde von brauner oder schwarzbrauner Farbe. Sie enthalten 64-78 % Kohlenstoff, bis zu 6 % Wasserstoff. Sie haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Es handelt sich um Kohlen von geringer Qualität. Die größten Braunkohlereserven konzentrieren sich auf die Becken Lena und Kansk-Achinsk in Russland (Arbeiten mit einer geografischen Karte).

Steinkohlen sind sehr dicht. Sie enthalten 90 % Kohlenstoff, bis zu 5 % Wasserstoff (arbeiten Sie mit dem Diagramm „Kohlen“ (Anhang 1)). Sie haben einen hohen Brennwert. Durch die Verarbeitung können aus ihnen mehr als 400 verschiedene Produkte gewonnen werden, deren Kosten im Vergleich zu den Kosten für Kohle selbst um das 20- bis 25-fache steigen. Kohle wird in Kokereien verarbeitet. Eine vielversprechende Verarbeitungsrichtung ist die Herstellung von flüssigem Brennstoff aus Kohle.

Kraftstoff. chemische Rohstoffe

Geographielehrer

Die größten Kohlebecken sind Tunguska, Lensky und Taimyr in Russland; Appalachen in den USA, Russisch in Deutschland, Karaganda-Becken in Kasachstan (Arbeiten mit einer geografischen Karte).

Anthrazit enthält den meisten Kohlenstoff – bis zu 97 % (gemäß dem Diagramm „Kohlen“) und wird daher als hochwertiger rauchfreier Brennstoff sowie in der Metallurgie, der Chemie- und Elektroindustrie verwendet.

Untersuchen Sie die Kohlen in der Sammlung und stellen Sie fest, dass die Qualität der Kohle umso höher ist, je höher der Kohlenstoffgehalt in der Substanz ist, je intensiver ihre Farbe ist.

In der Sammlung „Kraftstoff“ beschäftigen sich die Schüler mit Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit

Wie wird Kohle abgebaut?

Kohle wird auf zwei Arten abgebaut: im Tagebau und unter Tage. Die offene Methode ist fortschrittlicher und wirtschaftlicher, da sie den Einsatz von Technologie ermöglicht. Dieses Verfahren wird hauptsächlich zur Gewinnung von Kraftwerkskohlen eingesetzt. Die Untertagemethode ist teurer, aber auch erfolgversprechender, da die hochwertigsten Kohlen in großen Tiefen vorkommen. Heute wird auf diese Weise Kohle für die Metallurgie abgebaut.

Welches Land liegt hinsichtlich der nachgewiesenen Kohlereserven an erster Stelle? (USA)

Chemielehrer

DI. Mendelejew, der dieses Jahr seinen 175. Geburtstag feierte, schrieb zu diesem Thema: „Es gibt keinen Abfall, es gibt ungenutzte Rohstoffe.“

Somit sind Öl, Gas und Kohle nicht nur die wertvollsten Kohlenwasserstoffquellen, sondern auch Teil eines einzigartigen Vorrats an Unersetzlichem natürliche Ressourcen, deren sorgfältiger und vernünftiger Umgang eine notwendige Voraussetzung für die fortschreitende Entwicklung der menschlichen Gesellschaft ist. Bei dieser Gelegenheit kehren wir noch einmal zum Epigraph unserer Lektion zurück – den Worten des großen russischen Chemikers D.I. Mendeleev, der sagte: „Öl ist kein Treibstoff; man kann es mit Banknoten verbrennen.“ Diese Aussage kann auf alle natürlichen Kohlenwasserstoffe angewendet werden.

Vertiefung des Gelernten

1. Welche Produkte werden aus Erdölbegleitgas isoliert und wofür werden sie verwendet?

Antwort: Benzin wird vom Erdölbegleitgas getrennt,das als Zusatz zu Normalbenzin verwendet wird;Als Propan-Butan-Fraktion wird verwendetKraftstoff; Trockengas wird in organischen Reaktionen verwendetSynthese.

2. Warum lässt sich Erdgas in einem Motor leichter entzünden als normales Benzin?

Antwort: Benzin hat eine niedrigere TemperaturZündung als üblich.

3. Warum kann die Zusammensetzung von Öl nicht in einer Formel ausgedrückt werden?

Antwort: Die Zusammensetzung von Öl kann nicht in einer Formel ausgedrückt werden, weil...Öl ist eine Mischung aus vielen Kohlenwasserstoffen.

Hausaufgaben:

1. Lesen Sie gemäß Lehrbuch § 20 – 22 (vor dem Cracken von Erdölprodukten)

2. Fragen und Aufgaben: Nr. 4 § 20, Nr. 7 – 9 § 21

Material herunterladen

Natürliche Quellen für Kohlenwasserstoffe sind fossile Brennstoffe – Öl und

Gas, Kohle und Torf. Erdöl- und Gasvorkommen entstanden vor 100–200 Millionen Jahren

zurück von den mikroskopisch kleinen Meerespflanzen und -tieren, die sich herausstellten

in Sedimentgesteinen enthalten, die sich auf dem Meeresboden gebildet haben

Diese Kohle und dieser Torf begannen sich vor 340 Millionen Jahren aus Pflanzen zu bilden,

wächst an Land.

Erdgas und Rohöl kommen häufig mit Wasser vor

ölführende Schichten zwischen Gesteinsschichten (Abb. 2). Begriff

Unter „Erdgas“ versteht man auch Gase, die in der Natur entstehen

Bedingungen, die durch die Zersetzung von Kohle entstehen. Erdgas und Rohöl

werden auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis entwickelt. Das größte

Erdgasproduzenten auf der Welt sind Russland, Algerien, Iran und

Vereinigte Staaten. Die größten Rohölproduzenten sind

Venezuela, Saudi-Arabien, Kuwait und Iran.

Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan (Tabelle 1).

Rohöl ist eine ölige Flüssigkeit, deren Farbe variieren kann

sehr vielfältig sein – von dunkelbraun oder grün bis fast

farblos. Es beinhaltet große Nummer Alkane. Unter ihnen gibt es

gerade Alkane, verzweigte Alkane und Cycloalkane mit Anzahl der Atome

Kohlenstoff von fünf bis 40. Der Industriename dieser Cycloalkane ist Nachta. IN

Rohöl enthält außerdem etwa 10 % Aromaten

Kohlenwasserstoffe sowie geringe Mengen anderer Verbindungen enthalten

Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff.

Tabelle 1 Zusammensetzung von Erdgas

Kohle ist der älteste Energieträger, den wir kennen

Menschheit. Es ist ein Mineral (Abb. 3), das daraus entstanden ist

Pflanzenmaterial im Prozess der Metamorphose. Metamorph

werden Gesteine ​​genannt, deren Zusammensetzung sich in den Bedingungen verändert hat

hohe Drücke sowie hohe Temperaturen. Das Produkt der ersten Stufe in

Der Prozess der Kohlebildung ist Torf, das ist

zersetzte organische Substanz. Aus Torf entsteht später Kohle

es ist mit Sedimentgesteinen bedeckt. Diese Sedimentgesteine ​​heißen

überladen. Überladenes Sediment verringert den Feuchtigkeitsgehalt des Torfs.

Bei der Klassifizierung von Kohlen werden drei Kriterien verwendet: Reinheit (bestimmt).

relativer Kohlenstoffgehalt in Prozent); Typ (definiert

Zusammensetzung des ursprünglichen Pflanzenmaterials); Note (abhängig von

Grad der Metamorphose).

Tabelle 2 Kohlenstoffgehalt einiger Brennstoffe und ihr Heizwert

Fähigkeit

Die Arten fossiler Kohlen mit der niedrigsten Qualität sind Braunkohle und

Braunkohle (Tabelle 2). Sie sind dem Torf am nächsten und relativ charakterisiert

zeichnet sich durch einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt aus und wird häufig verwendet

Industrie. Die trockenste und härteste Kohlesorte ist Anthrazit. Sein

Wird zum Heizen von Häusern und zum Kochen verwendet.

In letzter Zeit ist es dank des technologischen Fortschritts immer häufiger geworden

wirtschaftliche Vergasung von Kohle. Zu den Produkten der Kohlevergasung gehören:

Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff, Methan und Stickstoff. Sie werden verwendet in

als gasförmiger Brennstoff oder als Rohstoff für die Herstellung verschiedener

chemische Produkte und Düngemittel.

Kohle ist, wie unten beschrieben, eine wichtige Rohstoffquelle für die Produktion von

aromatische Verbindungen. Kohle repräsentiert

ist eine komplexe Mischung aus Chemikalien, zu denen Kohlenstoff,

Wasserstoff und Sauerstoff sowie geringe Mengen Stickstoff, Schwefel und andere Verunreinigungen

Elemente. Darüber hinaus umfasst die Zusammensetzung der Kohle je nach Art Folgendes

unterschiedliche Mengen an Feuchtigkeit und unterschiedliche Mineralien.

Kohlenwasserstoffe kommen natürlicherweise nicht nur in fossilen Brennstoffen vor, sondern auch in

in einigen Materialien biologischen Ursprungs. Natürliches Gummi

ist ein Beispiel für ein natürliches Kohlenwasserstoffpolymer. Gummimolekül

besteht aus Tausenden von Struktureinheiten, die Methylbuta-1,3-dien darstellen

(Isopren);

Natürliches Gummi. Ungefähr 90 % Naturkautschuk, der

Derzeit auf der ganzen Welt abgebaut, aus Brasilien bezogen

Gummibaum Hevea brasiliensis, der hauptsächlich in kultiviert wird

äquatoriale Länder Asiens. Der Saft dieses Baumes, der Latex ist

(kolloidale wässrige Polymerlösung), gesammelt aus Schnitten, die mit einem Messer gemacht wurden

bellen Latex enthält etwa 30 % Kautschuk. Seine winzigen Stücke

in Wasser suspendiert. Der Saft wird in Aluminiumbehälter gegossen, wo Säure hinzugefügt wird,

wodurch der Gummi koaguliert.

Auch viele andere Naturstoffe enthalten Isopren-Strukturen.

Fragmente. Limonen enthält beispielsweise zwei Isopreneinheiten. Limonen

ist der Hauptbestandteil von Ölen, die aus Zitrusschalen gewonnen werden.

wie Zitronen und Orangen. Diese Verbindung gehört zur Klasse der Verbindungen

sogenannte Terpene. Terpene enthalten 10 Kohlenstoffatome (C) in ihren Molekülen

10-Verbindungen) und umfassen zwei miteinander verbundene Isoprenfragmente

einander nacheinander („Kopf an Schwanz“). Verbindungen mit vier Isopren

Fragmente (C 20-Verbindungen) werden Diterpene genannt, und zwar mit sechs

Isoprenfragmente - Triterpene (C 30-Verbindungen). Squalen,

Das im Haifischleberöl enthaltene Triterpen ist ein Triterpen.

Tetraterpene (C 40-Verbindungen) enthalten acht Isopren

Fragmente. Tetraterpene kommen in Pigmenten pflanzlicher und tierischer Fette vor

Herkunft. Ihre Farbe ist auf das Vorhandensein eines langen Konjugatsystems zurückzuführen

Doppelbindungen. Beispielsweise ist β-Carotin für die charakteristische orange Farbe verantwortlich

Karottenfärbung.

Öl- und Kohleverarbeitungstechnologie

Ende des 19. Jahrhunderts. Unter dem Einfluss des Fortschritts in den Bereichen Wärme- und Energietechnik, Verkehr, Maschinenbau, Militär und einer Reihe anderer Industrien ist die Nachfrage ins Unermessliche gestiegen und es ist ein dringender Bedarf an neuen Arten von Kraftstoffen und chemischen Produkten entstanden.

Zu dieser Zeit wurde die Ölraffinerieindustrie geboren und entwickelte sich rasch weiter. Einen enormen Impuls für die Entwicklung der Ölraffinerieindustrie gab die Erfindung und schnelle Verbreitung des mit Erdölprodukten betriebenen Verbrennungsmotors. Auch die Technologie zur Verarbeitung von Kohle, die nicht nur als einer der Hauptbrennstoffe dient, sondern, was besonders hervorzuheben ist, im Berichtszeitraum zu einem notwendigen Rohstoff für die chemische Industrie wurde, entwickelte sich intensiv. Eine wichtige Rolle spielte dabei die Kokschemie. Kokereien, die früher Koks an die Eisen- und Stahlindustrie lieferten, wurden zu kokereichemischen Betrieben, die auch eine Reihe wertvoller chemischer Produkte produzierten: Kokereigas, Rohbenzol, Kohlenteer und Ammoniak.

Basierend auf den Produkten der Öl- und Kohleverarbeitung begann sich die Produktion synthetischer organischer Substanzen und Materialien zu entwickeln. Sie werden häufig als Rohstoffe und Halbzeuge in verschiedenen Bereichen der chemischen Industrie eingesetzt.

Ticket Nr. 10

Ziel. Wissen über natürliche Quellen organischer Verbindungen und deren Verarbeitung zusammenfassen; zeigen Sie die Erfolge und Perspektiven für die Entwicklung der Petrochemie und Kokschemie sowie ihre Rolle für den technischen Fortschritt des Landes auf; Kenntnisse aus dem Studiengang Wirtschaftsgeographie über die Gaswirtschaft, moderne Richtungen der Gasaufbereitung, Rohstoff- und Energieprobleme vertiefen; Entwickeln Sie Unabhängigkeit im Umgang mit Lehrbüchern, Nachschlagewerken und populärwissenschaftlicher Literatur.

PLANEN

Natürliche Quellen für Kohlenwasserstoffe. Erdgas. Erdölbegleitgase.
Öl und Erdölprodukte, ihre Anwendung.
Thermisches und katalytisches Cracken.
Koksproduktion und das Problem der Gewinnung von flüssigem Brennstoff.
Aus der Entwicklungsgeschichte von OJSC Rosneft - KNOS.
Produktionskapazität der Anlage. Hergestellte Produkte.
Kommunikation mit dem Chemielabor.
Umweltschutz im Werk.
Anlagenpläne für die Zukunft.

Natürliche Quellen für Kohlenwasserstoffe.
Erdgas. Erdölbegleitgase

Vor dem Großen Vaterländischen Krieg Industriereserven Erdgas waren in der Karpatenregion, im Kaukasus, in der Wolgaregion und im Norden (Komi ASSR) bekannt. Die Untersuchung von Erdgasreserven war nur mit der Ölexploration verbunden. Die industriellen Erdgasreserven beliefen sich 1940 auf 15 Milliarden m3. Dann wurden Gasvorkommen im Nordkaukasus, Transkaukasien, der Ukraine, der Wolgaregion, Zentralasien, Westsibirien usw. entdeckt Fernost. An
1 января 1976 г. разведанные запасы природного газа составляли 25,8 трлн м 3 , из них в европейской части СССР – 4,2 трлн м 3 (16,3%), на Востоке – 21,6 трлн м 3 (83,7 %), einschließlich
18,2 Billionen m3 (70,5 %) – in Sibirien und Fernost, 3,4 Billionen m3 (13,2 %) – in Zentralasien und Kasachstan. Zum 1. Januar 1980 beliefen sich die potenziellen Erdgasreserven auf 80–85 Billionen m3, die erkundeten Reserven auf 34,3 Billionen m3. Darüber hinaus stiegen die Reserven vor allem aufgrund der Entdeckung von Lagerstätten im Osten des Landes – nachgewiesene Reserven lagen dort bei etwa
30,1 Billionen m 3, was 87,8 % der Gesamtmenge der Union entspricht.
Heute verfügt Russland über 35 % der weltweiten Erdgasreserven, die sich auf mehr als 48 Billionen m3 belaufen. Die Hauptgebiete des Erdgasvorkommens in Russland und den GUS-Staaten (Vorkommen):

Westsibirische Öl- und Gasprovinz:
Urengoiskoje, Jamburgskoje, Zapoljarnoje, Medweschje, Nadymskoje, Tasowskoje – Autonomer Kreis der Jamal-Nenzen;
Pokhromskoye, Igrimskoye – Gasführendes Gebiet Beresowski;
Meldzhinskoe, Luginetskoe, Ust-Silginskoe – gasführende Region Vasyugan.
Öl- und Gasprovinz Wolga-Ural:
Das bedeutendste ist Vuktylskoye in der Öl- und Gasregion Timan-Petschora.
Zentralasien und Kasachstan:
das bedeutendste in Zentralasien ist Gazlinskoye im Fergana-Tal;
Kyzylkum, Bayram-Ali, Darvazin, Achak, Shatlyk.
Nordkaukasus und Transkaukasien:
Karadag, Duvanny – Aserbaidschan;
Lichter von Dagestan – Dagestan;
Severo-Stavropolskoye, Pelachiadinskoye - Stawropol-Territorium;
Leningradskoje, Maikopskoje, Staro-Minskoje, Berezanskoje – Region Krasnodar.

Auch in der Ukraine, auf Sachalin und im Fernen Osten sind Erdgasvorkommen bekannt.
Westsibirien zeichnet sich durch Erdgasreserven aus (Urengoiskoje, Jamburgskoje, Zapolyarnoje, Medweschje). Die industriellen Reserven erreichen hier 14 Billionen m3. Besonders wichtig werden nun die Jamal-Gaskondensatfelder (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye usw.). Auf ihrer Grundlage wird das Jamal-Europa-Projekt umgesetzt.
Die Erdgasproduktion ist stark konzentriert und konzentriert sich auf Gebiete mit den größten und profitabelsten Feldern. Nur fünf Lagerstätten – Urengoiskoje, Jamburgskoje, Zapolyarnoje, Medweschje und Orenburgskoje – enthalten die Hälfte aller Industriereserven in Russland. Die Reserven von Medvezhye werden auf 1,5 Billionen m3 und von Urengoyskoe auf 5 Billionen m3 geschätzt.
Das nächste Merkmal ist die dynamische Lage der Erdgasproduktionsstandorte, die sich aus der schnellen Erweiterung der Grenzen der identifizierten Ressourcen sowie der vergleichsweise einfachen und geringen Kosten ihrer Einbindung in die Entwicklung erklärt. In kurzer Zeit verlagerten sich die Hauptzentren der Erdgasförderung von der Wolgaregion in die Ukraine und in den Nordkaukasus. Weitere territoriale Verschiebungen werden durch die Erschließung von Vorkommen in Westsibirien, Zentralasien, dem Ural und dem Norden verursacht.

Nach dem Zusammenbruch der UdSSR kam es in Russland zu einem Rückgang der Erdgasförderung. Der Rückgang wurde hauptsächlich in der nördlichen Wirtschaftsregion (8 Milliarden m3 im Jahr 1990 und 4 Milliarden m3 im Jahr 1994), im Ural (43 Milliarden m3 und 35 Milliarden m3) und in der westsibirischen Wirtschaftsregion (576 Milliarden m3) beobachtet
555 Milliarden m3) und im Nordkaukasus (6 und 4 Milliarden m3). Die Erdgasförderung blieb in den Wirtschaftsregionen Wolga (6 Mrd. m3) und Fernost auf dem gleichen Niveau.
Ende 1994 war ein Aufwärtstrend im Produktionsniveau zu verzeichnen.
Aus den Republiken der ehemaligen UdSSR Die Russische Föderation produziert das meiste Gas, an zweiter Stelle steht Turkmenistan (mehr als 1/10), gefolgt von Usbekistan und der Ukraine.
Von besonderer Bedeutung ist die Förderung von Erdgas auf dem Schelf des Weltozeans. Im Jahr 1987 wurden 12,2 Milliarden m 3 aus Offshore-Feldern gefördert, was etwa 2 % des im Land geförderten Gases entspricht. Die damit verbundene Gasproduktion belief sich im selben Jahr auf 41,9 Milliarden m3. Eine der gasförmigen Brennstoffreserven ist für viele Gebiete die Vergasung von Kohle und Schiefer. Die unterirdische Kohlevergasung wird im Donbass (Lisichansk), im Kusbass (Kiselevsk) und in der Region Moskau (Tula) durchgeführt.
Erdgas war und ist ein wichtiges Exportprodukt im russischen Außenhandel.
Die wichtigsten Erdgasverarbeitungszentren befinden sich im Ural (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), in Westsibirien (Nischnewartowsk, Surgut), in der Wolgaregion (Saratow), ​​im Nordkaukasus (Grosny) und in anderen Gasregionen. tragende Provinzen. Es lässt sich feststellen, dass Gasaufbereitungsanlagen auf Rohstoffquellen – Felder und große Gaspipelines – ausgerichtet sind.
Der wichtigste Einsatzbereich von Erdgas ist der Brennstoff. Letztes Ding die Zeit läuft Trend zu einer Erhöhung des Anteils von Erdgas an der Brennstoffbilanz des Landes.

Das wertvollste Erdgas mit hohem Methangehalt ist Stawropol (97,8 % CH 4), Saratow (93,4 %), Urengoi (95,16 %).
Die Erdgasreserven auf unserem Planeten sind sehr groß (ca. 1015 m3). Wir kennen mehr als 200 Vorkommen in Russland; sie befinden sich in Westsibirien, im Wolga-Ural-Becken und im Nordkaukasus. In Bezug auf die Erdgasreserven liegt Russland weltweit an erster Stelle.
Erdgas ist die wertvollste Art Kraftstoff.
Bei der Verbrennung von Gas wird viel Wärme freigesetzt, sodass es als energieeffizienter und kostengünstiger Brennstoff in Kesselanlagen, Hochöfen, Herdfeueröfen und Glasschmelzöfen dient. Der Einsatz von Erdgas in der Produktion ermöglicht eine deutliche Steigerung der Arbeitsproduktivität.

Erdgas ist eine Rohstoffquelle für die chemische Industrie: zur Herstellung von Acetylen, Ethylen, Wasserstoff, Ruß, verschiedenen Kunststoffen, Essigsäure, Farbstoffen, Medikamenten und anderen Produkten. Erdölbegleitgas

ist ein Gas, das zusammen mit Öl existiert, im Öl gelöst ist und sich darüber befindet und unter Druck einen „Tankdeckel“ bildet. Am Ausgang des Bohrlochs sinkt der Druck und das Begleitgas wird vom Öl getrennt. Dieses Gas wurde früher nicht genutzt, sondern einfach verbrannt. Derzeit wird es aufgefangen und als Brennstoff und wertvolle chemische Rohstoffe verwendet. Die Einsatzmöglichkeiten von Begleitgasen sind sogar noch größer als bei Erdgas, denn... ihre Zusammensetzung ist reicher. Begleitgase enthalten weniger Methan als Erdgas, dafür aber deutlich mehr Methanhomologe. Um Begleitgas rationeller zu nutzen, wird es in Gemische engerer Zusammensetzung aufgeteilt. Nach der Trennung werden Gasbenzin, Propan und Butan sowie trockenes Gas erhalten. Auch einzelne Kohlenwasserstoffe werden gefördert – Ethan, Propan, Butan und andere. Durch Dehydrierung werden ungesättigte Kohlenwasserstoffe gewonnen – Ethylen, Propylen, Butylen usw.

Öl und Erdölprodukte, ihre Anwendung Öl ist eine ölige Flüssigkeit mit stechendem Geruch. Es ist an vielen Orten zu finden Globus
Nach Ansicht der meisten Wissenschaftler handelt es sich bei Öl um die geochemisch veränderten Überreste von Pflanzen und Tieren, die einst auf der Erde lebten. Diese Theorie des organischen Ursprungs von Öl wird durch die Tatsache gestützt, dass Öl einige stickstoffhaltige Substanzen enthält – Abbauprodukte von Substanzen, die in Pflanzengeweben vorhanden sind. Es gibt auch Theorien über den anorganischen Ursprung von Öl: seine Entstehung als Folge der Einwirkung von Wasser in der Erdoberfläche auf heiße Metallkarbide (Verbindungen von Metallen mit Kohlenstoff) mit anschließender Veränderung der resultierenden Kohlenwasserstoffe unter dem Einfluss von hohe Temperatur, hoher Druck, Kontakt mit Metallen, Luft, Wasserstoff usw.
Bei der Gewinnung aus ölführenden Formationen in Erdkruste Manchmal gelangt Öl in mehreren Kilometern Tiefe entweder unter dem Druck der darauf befindlichen Gase an die Oberfläche oder wird von Pumpen abgepumpt.

Die Ölindustrie ist heute ein großer nationaler Wirtschaftskomplex, der nach seinen eigenen Gesetzen lebt und sich entwickelt. Was bedeutet Öl heute für die Volkswirtschaft des Landes? Öl ist ein Rohstoff für Petrochemikalien bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk, Alkoholen, Polyethylen, Polypropylen, einer breiten Palette verschiedener Kunststoffe und daraus hergestellter Fertigprodukte sowie künstlichen Stoffen; Quelle für die Herstellung von Kraftstoffen (Benzin, Kerosin, Diesel und Flugzeugtreibstoffe), Ölen und Schmiermitteln sowie Kessel- und Ofenbrennstoff (Mazut), Baumaterialien (Bitumen, Teer, Asphalt); Rohstoffe für die Herstellung einer Reihe von Proteinpräparaten, die als Zusatzstoffe in Viehfutter verwendet werden, um deren Wachstum zu stimulieren.
Öl ist unser nationaler Reichtum, die Machtquelle des Landes, die Grundlage seiner Wirtschaft. Der russische Ölkomplex umfasst 148.000 Ölquellen, 48,3.000 km Hauptölpipelines, 28 Ölraffinerien mit einer Gesamtkapazität von mehr als 300 Millionen Tonnen Öl pro Jahr sowie eine Vielzahl weiterer Produktionsanlagen.
Die Unternehmen der Ölindustrie und ihrer Dienstleistungsbranchen beschäftigen etwa 900.000 Arbeitnehmer, davon etwa 20.000 Menschen im Bereich Wissenschaft und wissenschaftliche Dienstleistungen.
In den letzten Jahrzehnten kam es zu grundlegenden Veränderungen in der Struktur der Brennstoffindustrie, verbunden mit einem Rückgang des Anteils der Kohleindustrie und dem Wachstum der Öl- und Gasproduktions- und -verarbeitungsindustrien. Betrugen sie 1940 noch 20,5 %, waren es 1984 75,3 % der Gesamtproduktion mineralischer Brennstoffe. Jetzt rücken Erdgas und Tagebaukohle in den Vordergrund. Der Ölverbrauch für Energiezwecke wird sinken, im Gegenteil, seine Nutzung als chemischer Rohstoff wird zunehmen. Derzeit machen Öl und Gas in der Struktur der Brennstoff- und Energiebilanz 74 % aus, während der Anteil von Öl abnimmt und der Anteil von Gas zunimmt und etwa 41 % beträgt. Der Kohleanteil beträgt 20 %, die restlichen 6 % stammen aus Strom.
Die Brüder Dubinin begannen zunächst mit der Ölraffinierung im Kaukasus. Die primäre Ölverarbeitung umfasst die Destillation. Die Destillation erfolgt in Erdölraffinerien nach der Trennung der Erdölgase.

Aus Öl werden verschiedene Produkte von großer praktischer Bedeutung isoliert. Zunächst werden daraus gelöste gasförmige Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich Methan) entfernt. Nach dem Abdestillieren flüchtiger Kohlenwasserstoffe wird das Öl erhitzt. Kohlenwasserstoffe mit einer geringen Anzahl an Kohlenstoffatomen im Molekül und einem relativ niedrigen Siedepunkt gehen als erste in den Dampfzustand über und werden abdestilliert. Mit zunehmender Temperatur der Mischung werden Kohlenwasserstoffe mit einem höheren Siedepunkt destilliert. Auf diese Weise können einzelne Ölgemische (Fraktionen) gesammelt werden. Meistens entstehen bei dieser Destillation vier flüchtige Fraktionen, die dann weiter getrennt werden.
Die wichtigsten Ölfraktionen sind wie folgt.
Benzinanteil, gesammelt bei 40 bis 200 °C, enthält Kohlenwasserstoffe von C 5 H 12 bis C 11 H 24. Bei weiterer Destillation der isolierten Fraktion erhalten wir Benzin (T kip = 40–70 °C), Benzin
(T kip = 70–120 °C) – Luftfahrt, Automobil usw.
Naphtha-Fraktion, gesammelt im Bereich von 150 bis 250 °C, enthält Kohlenwasserstoffe von C 8 H 18 bis C 14 H 30. Naphtha wird als Kraftstoff für Traktoren verwendet. Große Mengen Naphtha werden zu Benzin verarbeitet.
Kerosin-Fraktion umfasst Kohlenwasserstoffe von C 12 H 26 bis C 18 H 38 mit einem Siedepunkt von 180 bis 300 °C. Kerosin wird nach der Reinigung als Treibstoff für Traktoren, Jets und Raketen verwendet.
Gasölfraktion (T kip > 275 °C), sonst genannt Dieselkraftstoff.
Rückstand nach der Öldestillation – Heizöl– enthält Kohlenwasserstoffe mit einer großen Anzahl von Kohlenstoffatomen (bis zu mehreren Dutzend) im Molekül. Auch Heizöl wird durch Destillation unter vermindertem Druck in Fraktionen aufgetrennt, um eine Zersetzung zu vermeiden. Als Ergebnis erhalten wir Solaröle(Dieselkraftstoff), Schmieröle(Automobil, Luftfahrt, Industrie usw.), Vaseline(Technische Vaseline wird zum Schmieren von Metallprodukten verwendet, um sie vor Korrosion zu schützen; gereinigte Vaseline wird als Basis für Kosmetika und in der Medizin verwendet). Aus einigen Ölsorten wird es gewonnen Paraffin(zur Herstellung von Streichhölzern, Kerzen usw.). Nach dem Abdestillieren der flüchtigen Bestandteile aus dem Heizöl bleibt übrig Teer. Es wird häufig im Straßenbau eingesetzt. Neben der Verarbeitung zu Schmierölen wird Heizöl auch als flüssiger Brennstoff in Kesselanlagen eingesetzt. Das bei der Erdölraffinierung gewonnene Benzin reicht nicht aus, um den gesamten Bedarf zu decken. IN Best-Case-Szenario Bis zu 20 % des Benzins können aus Öl gewonnen werden, der Rest sind hochsiedende Produkte. In diesem Zusammenhang stand die Chemie vor der Aufgabe, Wege zu finden, Benzin in großen Mengen herzustellen. Ein bequemer Weg wurde mithilfe der von A.M. Butlerov entwickelten Theorie der Struktur organischer Verbindungen gefunden. Hochsiedende Öldestillationsprodukte sind für den Einsatz als Kraftstoff ungeeignet. Ihr hoher Siedepunkt ist darauf zurückzuführen, dass die Moleküle solcher Kohlenwasserstoffe zu langkettig sind. Beim Abbau großer Moleküle mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen entstehen niedrigsiedende Produkte wie Benzin. Diesen Weg beschritt der russische Ingenieur V.G. Schuchow, der 1891 eine Methode zur Spaltung komplexer Kohlenwasserstoffe entwickelte, die später Cracken (was Spaltung bedeutet) genannt wurde.

Eine grundlegende Verbesserung beim Cracken war die Einführung des katalytischen Crackverfahrens in die Praxis. Dieses Verfahren wurde erstmals 1918 von N.D. Zelinsky durchgeführt. Das katalytische Cracken ermöglichte die großtechnische Herstellung von Flugbenzin. In katalytischen Crackanlagen werden bei einer Temperatur von 450 °C unter dem Einfluss von Katalysatoren lange Kohlenstoffketten gespalten.

Thermisches und katalytisches Cracken

Die Hauptmethode zur Verarbeitung von Erdölfraktionen sind verschiedene Arten des Crackens. Zum ersten Mal (1871–1878) wurde das Ölcracken im Labor- und halbindustriellen Maßstab von A.A. Letny, einem Mitarbeiter des St. Petersburg Institute of Technology, durchgeführt. Das erste Patent für eine Crackanlage wurde 1891 von Schuchow angemeldet. Seit den 1920er Jahren ist Cracken in der Industrie weit verbreitet.
Beim Cracken handelt es sich um die thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen und anderen Ölbestandteilen. Je höher die Temperatur, desto höher ist die Crackgeschwindigkeit und desto höher ist die Ausbeute an Gasen und aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Beim Cracken von Erdölfraktionen entsteht neben flüssigen Produkten ein primärer Rohstoff – Gase, die ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Olefine) enthalten.
Folgende Hauptarten der Rissbildung werden unterschieden:
Flüssigphase (20–60 atm, 430–550 °C), produziert ungesättigtes und gesättigtes Benzin, die Ausbeute an Benzin beträgt etwa 50 %, an Gasen 10 %;
Dampfphase(normaler oder reduzierter Druck, 600 °C), produziert ungesättigtes aromatisches Benzin, die Ausbeute ist geringer als beim Flüssigphasencracken, es entsteht eine große Menge an Gasen;
Pyrolyse Öl (normaler oder verminderter Druck, 650–700 °C), ergibt ein Gemisch aromatischer Kohlenwasserstoffe (Pyrobenzol), die Ausbeute beträgt etwa 15 %, mehr als die Hälfte des Rohstoffs wird in Gase umgewandelt;
zerstörende Hydrierung (Wasserstoffdruck 200–250 atm, 300–400 °C in Gegenwart von Katalysatoren – Eisen, Nickel, Wolfram usw.) ergibt das ultimative Benzin mit einer Ausbeute von bis zu 90 %;
katalytische Zersetzung (300–500 °C in Gegenwart von Katalysatoren – AlCl 3, Alumosilikate, MoS 3, Cr 2 O 3 usw.) erzeugt gasförmige Produkte und hochwertiges Benzin mit einem überwiegenden Anteil an aromatischen und gesättigten Kohlenwasserstoffen mit Isostruktur.
In der Technik das sogenannte katalytische Reformierung– Umwandlung minderwertiger Benzine in hochwertige Benzine mit hoher Oktanzahl oder aromatische Kohlenwasserstoffe.
Die Hauptreaktionen beim Cracken sind die Spaltung von Kohlenwasserstoffketten, Isomerisierung und Cyclisierung. Bei diesen Prozessen spielen freie Kohlenwasserstoffradikale eine große Rolle.

Koksproduktion
und das Problem der Beschaffung von flüssigem Kraftstoff

Reserven Kohle in der Natur übersteigen die Ölreserven deutlich. Daher ist Kohle der wichtigste Rohstoff für die chemische Industrie.
Derzeit nutzt die Industrie verschiedene Methoden zur Verarbeitung von Kohle: Trockendestillation (Verkokung, Halbverkokung), Hydrierung, unvollständige Verbrennung und Herstellung von Calciumcarbid.

Die Trockendestillation von Kohle wird zur Herstellung von Koks in der Metallurgie oder von Haushaltsgas verwendet. Kokskohle produziert Koks, Kohlenteer, Teerwasser und Koksgase.
Kohlenteer enthält eine Vielzahl aromatischer und anderer organischer Verbindungen. Durch Destillation bei Normaldruck wird es in mehrere Fraktionen aufgeteilt. Aus Steinkohlenteer werden aromatische Kohlenwasserstoffe, Phenole etc. gewonnen.
Verkokungsgase enthalten überwiegend Methan, Ethylen, Wasserstoff und Kohlenmonoxid (II). Sie werden teilweise verbrannt und teilweise recycelt.
Die Hydrierung von Kohle erfolgt bei 400–600 °C unter einem Wasserstoffdruck von bis zu 250 atm in Gegenwart eines Katalysators – Eisenoxiden. Dabei entsteht ein flüssiges Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, das meist an Nickel oder anderen Katalysatoren hydriert wird. Minderwertige Braunkohlen können hydriert werden.

Calciumcarbid CaC 2 wird aus Kohle (Koks, Anthrazit) und Kalk gewonnen. Anschließend wird es in Acetylen umgewandelt, das in der chemischen Industrie aller Länder in immer größerem Umfang eingesetzt wird.

Aus der Entwicklungsgeschichte von OJSC „Rosneft – KNOS“

Die Entwicklungsgeschichte des Werks ist eng mit der Öl- und Gasindustrie des Kuban verbunden.
Der Beginn der Ölförderung in unserem Land reicht bis in die ferne Vergangenheit zurück. Zurück im 10. Jahrhundert. Aserbaidschan handelte mit verschiedenen Ländern Öl. Im Kuban begann die industrielle Ölförderung im Jahr 1864 in der Region Maikop. Auf Wunsch des Chefs der Kuban-Region, General Karmalin, zog D. I. Mendeleev 1880 eine Schlussfolgerung über das Ölpotenzial des Kuban: „Hier muss man mit viel Öl rechnen, hier liegt es entlang einer langen geraden Linie parallel.“ bis zum Bergrücken und in der Nähe der Ausläufer verlaufend, etwa in Richtung von Kudako nach Ilskaya.
Während der ersten Fünfjahrespläne wurden umfangreiche Explorationsarbeiten durchgeführt und die industrielle Ölförderung aufgenommen. Erdölbegleitgas wurde teilweise als Haushaltsbrennstoff in Arbeitersiedlungen verwendet, der größte Teil dieses wertvollen Produkts wurde abgefackelt. Um der Verschwendung ein Ende zu setzen natürliche Ressourcen 1952 beschloss das Ministerium für Ölindustrie der UdSSR den Bau einer Gas-Benzin-Anlage im Dorf Afipskoye.
Im Jahr 1963 wurde das Gesetz zur Inbetriebnahme der ersten Stufe des Afipsky-Gas-Benzin-Werks unterzeichnet.
Anfang 1964 wurde mit der Aufbereitung von Gaskondensaten begonnen Region Krasnodar mit der Produktion von A-66-Benzin und Dieselkraftstoff. Der Rohstoff war Gas aus den Feldern Kanevsky, Berezansky, Leningradsky, Maikopsky und anderen großen Feldern. Durch die Verbesserung der Produktion beherrschten die Mitarbeiter des Werks die Produktion von B-70-Flugbenzin und A-72-Motorbenzin.
Im August 1970 wurden zwei neue technologische Anlagen zur Aufbereitung von Gaskondensat zur Herstellung von Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol) in Betrieb genommen: eine Nachdestillationsanlage und eine katalytische Reformierungsanlage. Gleichzeitig wurden Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung sowie die Rohstoff- und Rohstoffbasis des Werks errichtet.
1975 wurde eine Xylol-Produktionsanlage und 1978 eine importierte Toluol-Demethylierungsanlage in Betrieb genommen. Das Werk hat sich zu einem der führenden Werke des Ministeriums für Erdölindustrie bei der Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe für die chemische Industrie entwickelt.
Um die Managementstruktur des Unternehmens und die Organisation der Produktionsabteilungen zu verbessern, wurde im Januar 1980 der Produktionsverband Krasnodarnefteorgsintez gegründet. Der Verbund umfasste drei Werke: den Standort Krasnodar (seit August 1922 in Betrieb), die Ölraffinerie Tuapse (seit 1929 in Betrieb) und die Ölraffinerie Afipsky (seit Dezember 1963 in Betrieb).
Im Dezember 1993 wurde das Unternehmen neu organisiert und im Mai 1994 wurde Krasnodarnefteorgsintez OJSC in Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC umbenannt.

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Es folgt der Schluss