Комплект презентаций по химии "Природные источники углеводородов"

• 1 слайд

  Проблема газификации твёрдого топлива
  учитель химии МОУ «Школа №114 с углубленным изучением отдельных предметов города Донецка»
  Кузьменко Елена Валентиновна
  
  

• 2 слайд

  1.Что такое газификация твёрдого топлива и в чём её преимущества.
  2.Какие проблемы страны решает газификация.
  3.Возможность решения проблемы на данный момент.
  4.Заключение.
  

• 3 слайд

  Газификация твердого топлива.
  
  Газификацией твёрдых топлив (ГТТ) называется процесс преобразования (конверсии) органической части твёрдого топлива в генераторный газ(ГГ), удобный для последующего сжигания.
  Главным преимуществом технологии ГТТ является низкий уровень негативного воздействия на окружающую среду.
  Это, в первую очередь, обусловлено достаточно продолжительным (более 3-х секунд) нахождением газообразных продуктов ГТТ сначала в зоне окисления (горения) при температурах 1 000 ... 1 200 0С, а затем в восстановительной (бескислородной) зоне формирования ГГ. При таких условиях происходит термическое разложение и восстановительное дехлорирование наиболее опасных веществ - диоксинов, фуранов, полихлорбифенилов и др.
  
  

• 4 слайд

  Ещё одним преимуществом газификации в сравнении с прямым сжиганием ТТ является образование гораздо меньших объёмы газов, подлежащих очистке. 
  при газификации недожог топлива сравнении с прямым сжиганием существе ниже, т.к. происходит почти 100% конверсия углерода при переходе его из твёрдого в газообразное состояние.
  Газификации могут быть подвергнуты все известные виды горючих ископаемых, а также любые углеродсодержащие отходы в конденсированном виде с влажностью и зольностью до 50% и широким диапазоном гранулометрического состава (от долей до сотен миллиметров), включая осадки канализационных и сточных вод. При этом можно получить ГГ заданного химического состава или заданной теплоты сгорания, так как эти показатели определяются выбранной схемой газификации, а также температурой, давлением и составом применяемых газифицирующих агентов.
  
  

• 5 слайд

  Основания для применения ГТТ
  
  1.В специфических условиях России, более 65% территории которой приходится на необжитые, отдаленные регионы с незначительным потреблением эл. энергии наибольшие экономические преимущества имеет система региональных тепловых эл.станций малой мощности (15-30 МВт) на базе местных ресурсов ,т.е. система «Реэнергетики».
  2.Большинство регионов России, располагают значительными ,причем достаточно доступными по горно-геологическим и др. условиям запасами местного твердого топлива, особенно, с учетом принципиальной возможности вовлечения забалансовых месторождений углей, а также горючих сланцев и др. органических композиций .
  
  
  3.Достижения научно-технического прогресса в области материалов, а также высокотемпературных технологий открывают новые возможности масштабного развития Реэнергетики и, особенно, ГТТ.
  

• 6 слайд

  В России несмотря на актуальность проблемы, ГТТ еще не получило должного развития.
  
  Из известных отечественных решений следует выделить модульный "Комплекс паровоздушной газификации", разработанный ФГУП "Салют" и ОАО "НИИХИММАШ", который предназначен для передела до 12т/час углей Кузнецкого бассейна.
  Разработка проектов по ГТТ на данный момент нецелесообразна из-за значительного роста цен на оборудование , а также
  из-за многочисленных недостатков проекта :
  
  *необходимость изготовления оборудования на уникальных предприятиях , которые ныне предельно загружены заказами атомной промышленности .
  
  *конструкция газогенератора допускает передел лишь предварительно подготовленного , малосернистого и малозольного каменного угля, что определяет сохранение дальних перевозок и резко увеличивает отпускной тариф на товарную энергию.. 
  

• 7 слайд

  
  
  *масса твердых отходов газификации даже малозольного топлива и их длительное хранение в отвалах увеличивает расходы , площадь отчуждения ценных территорий и значительно ухудшает экологическую ситуацию . 
  
  *сжигание низкокалорийного СГ в газовых турбинах (ГТУ) неизбежно приводит к повышению общей металлоёмкости комплекса и к масштабному использованию дефицитных жаропрочных сплавов, причем для достижения экономически оправданного ресурса лопаточного аппарата ГТУ с КПД не менее 40% необходима весьма затратная тонкая очистка продуктов горения от пыли. 
  
  *предложенное решение не предусматривает утилизацию низкопотенциальных вторичных тепловых ресурсов (ВТР) , в связи с чем КПД использования потенциала топлива составляет лишь 40-45% , что увеличивает тепловое, а также химическое загрязнение атмосферы при дополнительных расходах на водоподготовку.
  

• 8 слайд

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ : Актуальность развития в России Реэнергетики, преимущественно, на базе невостребованных ресурсов местного твердого топлива определяет необходимость разработки новых подходов к проблеме . 
  

• 1 слайд

  
  " Каменный уголь
  и продукты его переработки"
  учитель химии учитель химии МОУ «Школа №114 с углубленным изучением отдельных предметов города Донецка»
  Кузьменко Елена Валентиновна
  
  

• 2 слайд

  Уголь – это
  История происхождения угля
  Физические свойства каменного угля
  Химические свойства каменного угля
  Основные продукты при переработки каменного угля
  Вывод
  

• 3 слайд

  Уголь — твердое горючее полезное ископаемое органического происхождения. 
  

• 4 слайд

  Еще 200 лет назад М. В. Ломоносов дал правильное объяснение происхождению каменного угля. Каменный уголь образовался из торфяников и других растительных остатков в результате скопления продуктов их гниения в болотах много миллионов лет назад, когда в теплых и влажных климатических условиях растения росли очень быстро. 
  
  

• 5 слайд

  Плотная порода черного, иногда серо-черного цвета. Блеск смоляной или металлический.
  Характерные физические свойства каменного угля: 
  - содержание углерода (С,%) - 75-97; 
  - плотность (г/см3) – 1,28-1,53; 
  - механическая прочность (кг/см2) – 40-300; 
  - удельная теплоемкость С (Ккал/г град) – 026-032; 
  - коэффициент преломления света – 1,82-2,04. 
  Физические свойства
  

• 6 слайд

  С+О2 = СО2 + 409 кДж/моль
  С+2Н2СН4 – 74,9 кДж/моль (гидрогазификация)
  С+СО22СО – 162 кДж(реакция Будуара)
  С+Н2О = СО+Н2+131,46 кДж/моль (паровая газификация)
  СО+Н2О = СО2+Н2 – 41,16 кДж/моль (паровая конверсия СО)
  СО+3Н2 = СН4 + Н2О – 206,28 кДж/моль (метанирование)
  Химические свойства
  

• 7 слайд

  Основные продукты при переработки каменного угля
  Продукты переработки каменного угля разнообразны и широко используются в различных отраслях. Переработка каменного угля производится методом коксования – нагреванием до температуры 1000°С без доступа кислорода.
  Таким путем получают коксовый газ, аммиак, каменноугольные смолы и многочисленные продукты трансформации бензола.
  Переработка коксового газа происходит путем промывки жидкими промывочными маслами в специальных устройствах – скрубберах с последующей очистки и повторной ректификации.
  Таким путем получаются толуол, бензол, ксилолы и ряд других чистых продуктов. Ароматические углеводороды, включающие нафталин, фенолы, пиридиновые основания, а также кумароновые смолы, применяющиеся широко в производстве лакокрасочной продукции и резиновой промышленности, получают из каменного угля.
  В свою очередь из вышеназванных продуктов получают следующие:
  аммиак – в промышленных холодильных установках является хладагентом;
  толуол дает начало таким продуктам как тротил, сахарин и некоторые красители;
  бензол представляет собой исходное сырье для производства анилиновых красителей, а также фенола;
  фенол, претерпевая многочисленные химические трансформации, дает целый ряд полезных веществ, таких как пластмассы, медикаменты;
  салицилового ряда, взрывчатые вещества (пикриновая кислота), некоторые красящие вещества.
  
  

• 8 слайд

  Кроме перечисленного, продукты переработки каменного угля включают многие химические элементы:
  свинец,
  ванадий,
  германий,
  серу,
  цинк и ряд других.
  
  

• 9 слайд

• 10 слайд

  Путем гидрогенизации из него получают жидкое топливо. А продукты сжигания и добычи являются прекрасным сырьем для выработки стройматериалов, абразивов, керамики, огнеупорных материалов.
  В металлургии каменный уголь и кокс широко применяются как восстановитель при выплавке железа. В последнее время есть разработки получения из каменного угля такого ценного сырья для современной химической промышленности как циклопентандиен.
  В общей сложности из каменного угля получают более 400 продуктов, цена которых в десятки раз выше цены самого угля.
  

• 11 слайд

• 12 слайд

  Применение каменного угля практически во всех отраслях народного хозяйства предполагает и в дальнейшем его добычу и переработку, которая несомненно таит в себе еще скрытые от нас перспективы.
  Уголь - это далеко не самое лучшее топливо. Он имеет большой недостаток: от его сжигания образуется очень много выбросов, как газообразных, так и твердых (зола), загрязняющих окружающую среду. В большинстве развитых стран действуют жёсткие требования по уровню выбросов, допустимых при сжигании угля.
  Вывод
  

• 1 слайд

  Природные источники углеводородов
  учитель химии МОУ «Школа №114 с углубленным изучением отдельных предметов города Донецка»
  Кузьменко Елена Валентиновна
  

• 2 слайд

  Углеводороды
  Углеводороды — соединения, состоящие только из атомов углерода и водорода.
  
  Углеводороды делят на циклические (карбоциклические соединения) и ациклические.
  Циклическими (карбоциклическими) называют соединения, в состав которых входит один или более циклов, состоящих только из атомов углерода (в отличие от гетероциклических соединений, содержащих гетероатомы — азот, серу, кислород и т. д.). Карбоциклические соединения, в свою очередь, делят на ароматические и неароматические (алициклические) соединения.
  
  К ациклическим углеводородам относят органические соединения, углеродный скелет молекул которых представляет собой незамкнутые цепи.
  Эти цепи могут быть образованы одинарными связями (алканы), содержать одну двойную связь (алкены), две или несколько двойных связей (диены или полиены), одну тройную связь (алкины).
  

• 3 слайд

  Углеводороды
  Как вы знаете, углеродные цепи являются частью большинства органических веществ. Таким образом, изучение углеводородов приобретает особое значение, так как эти соединения являются структурной основой остальных классов органических соединений.
  
  Кроме того, углеводороды, в особенности алканы, — это основные природные источники органических соединений и основа наиболее важных промышленных и лабораторных синтезов.
  

• 4 слайд

  Природные источники
  Углеводороды являются важнейшим видом сырья для химической промышленности. В свою очередь, углеводороды достаточно широко распространены в природе и могут быть выделены из различных природных источников: нефти, попутного нефтяного и природного газа, каменного угля. Рассмотрим их подробнее.
  Нефть
  Нефт. газ
  Прир. газ
  Каменный уголь
  

• 5 слайд

  Нефть
  маслянистая жидкость от бурого до черного цвета
  имеет характерный запах
  легче воды
  не растворяется в воде
  
  
  Состав нефти:
  1. Алканы ( CnH2n+2 );
  2. Циклоалканы ( CnH2n);
  3. Ароматические УВ ( CnH2n-6 ).
  
  Виды переработки нефти
  Физический
  Перегонка (t=340°С)
  Химический
  Крекинг
  Термический (t=450°С-550°С)
  Каталитический (t=470°С)
  Риформинг
  

• 6 слайд

  Перегонка нефти
  Процесс разделения нефти на фракции, основанный на различных температурах кипения веществ.
  

• 7 слайд

  Риформинг
  Процесс ароматизации углеводородов, осуществляемый путем нагревания их в присутствии платинового катализатора.
  Крекинг
  Процесс расщепления углеводородов на более легкие вещества
  С16Н34 = С 8Н18+ С8Н16
  Как правило, образуются углеводороды с неразветвленной цепью атомов углерода.
  

• 8 слайд

  Попутный нефтяной газ
  Растворен в нефти и образует над ней «газовую шапку».
  Основное отличие от природного газа – большее содержание гомологов метана – этана, пропана, бутана, пентана.
  
  Применение
  Газовый бензин (пентан, гексан и другие жидкие УВ)
  Применяется как добавка к бензинам для улучшения их воспламенения
  Пропан-бутановая смесь
  Бытовой сжиженный газ
  Сухой газ (метан и этан)
  Получение водорода, ацетилена, топливо
  

• 9 слайд

  Природный газ
  СОСТАВ:
  метан
  этан
  пропан
  бутан
  пентан
  другие газы
  (N2, CO2,
  инертные газы)
  Чем больше молекулярная масса углеводорода, тем меньше его содержание в природном газе.
  

• 10 слайд

  Преимущества использования природного газа в качестве топлива
  высокая теплота сгорания;
  не оставляет после сгорания золы;
  экологически чистые продукты сгорания.
  получение водорода
  получение ацетилена
  получение галогенпроизводных алканов
  ТОПЛИВО
  СЫРЬЁ ДЛЯ СИНТЕЗА
  Области использования природного газа
  

• 11 слайд

  При коксовании каменного угля (нагревании без доступа воздуха) образуются 4 основных продукта:
  Кокс
  Каменноугольная смола (арены)
  Аммиачная вода
  Коксовый газ (Н2, СН4, СО, СО2, N2, С2Н4)
  
  Каменный уголь
  

• 12 слайд