Инфоурок / Химия / Конспекты / Конспект лекции по теме: « Фракционный состав нефти, нефтепродуктов, газоконденсатов »
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Конспект лекции по теме: « Фракционный состав нефти, нефтепродуктов, газоконденсатов »




Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Государственное Автономное Профессиональное Образовательное Учреждение Орский нефтяной техникум им. В.А. Сорокина.



Конспект лекции по теме:

« Фракционный состав нефти, нефтепродуктов, газоконденсатов »





Разработал преподаватель специальности

240134 «Переработка нефти и газа»

Пацук Дмитрий Вячеславович.


































Орск -2014

Цели лекции:

Образовательная:

1. Обобщить и систематизировать знания студентов о фракционном составе нефти.

2. Познакомить со способами получения и использования продуктов нефтепереработки.

Развивающая:

1.Развитие умения объяснять по схеме производственные процессы, работать с обобщающими таблицами, схемами.

2. Умение работать с учебником, составлять конспект, делать выводы, обобщать, описывать вещества, наблюдать.

Воспитательные:

1.Воспитание самостоятельности, целеустремленности, коммуникативности.

Задачи:

Образовательные: углубить и расширить знания студентов о способах получения и использования продуктов нефтепереработки.

Развивающие: Создать условия для развития умений по статистическим материалам анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы; Воспитательные: Создать условия работы в коллективе и индивидуально, воспитывая тем самым ответственность перед выполнением заданий, добросовестность.

Тип занятия: комбинированный.

Вид занятия: семинар

Методы и методические приёмы: Объяснительно – иллюстративный метод изложения материала; использование методики эвристической беседы.

Оборудование: 1. доска, компьютер, проектор, экран.

2. компьютерная презентация «Общие свойства»

3. учебное пособие: Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г.,

Синицын С.А. «Химия и технология нефти и газа»

М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007.-400с.:ил.-(Профессио

нальное образование).

Структура занятия:



  1. Организация начала занятия………………………………....2 мин.;

  2. Актуализация знаний……………………………………….10 мин.;

  3. Изучение нового материала…………………………….......24 мин.;

  4. Этап проверки понимания и закрепления знаний………….7 мин.;

  5. Подведение итогов …………………………..……………….2 мин.

  1. Организация начала занятия.

Знакомство студентов с целями и задачами занятия.

  1. Актуализация знаний

Повторение общих сведений о нефти и фракционном составе нефти.

Приложение: презентация «Общие сведения»



  1. Изучение нового материала



Поскольку нефть представляет собой многокомпонентную

непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на

индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности температурой кипения при данном давлении. Поэтому нефть разделяют на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты называют фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постоянно повышающейся температуре кипения. Следовательно, нефть и входящие в ее состав ее фракции характеризуются не какой-то определенной температурой кипения, а температурным интервалом кипения — пределами начала кипения и конца кипения. Сущность первичной переработки нефти заключается в том, что

она поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — вещество под название «мазут». Схема фракционирования приведена на рисунках 1 и 2.

Работа с учебником Вержичинская С.В, Дигуров Н.Г., Синицын С.А. «Химия и технология нефти и газа».







Беседа по рис.1



hello_html_d16113f.gif

Рис.1. Схема дисцилляции — фракционирования нефти

«А» - показано, как жидкость, подлежащая дистилляции (1), нагревается до

температуры, при которой ее молекулы могут выделиться из жидкости в

виде газа (2). Когда они попадают на более холодную поверхность,

происходит конденсация, образуются капли (3), которые затем можно

собрать.

«В» показано устройство для фракционной дистилляции сырой нефти, где в нижней части создается более высокая температура, чем в верхней. Когда

внутрь поступает сырая нефть (4), более тяжелые ее компоненты

опускаются на дно, а более легкие поднимаются в виде паров, которые

через кольцевые тарелки (5) нагнетаются через слой жидких фракций.

Менее летучие компоненты конденсируются при этом и сливаются с

жидкостью. Когда уровень жидкости превышает некоторый заданный

предел, она выливается. Поэтому пар обогащается летучими компонентами

по мере подъема вверх по колонне.







Беседа по рис.2.

hello_html_m27f04f2d.gif

Рис. 2. Разделение нефтепродуктов в ректификационной колонне

Качество этих получаемых фракций не соответствуеттребованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому каждую из полученных фракций вновь подвергают дальнейшей (вторичной) переработке, получая из нее те продукты, которые уже соответствуют маркам промышленных топлив, масел и т.д.

При атмосферной перегонке (рис. 5 учебника Вержичинская С.В, Дигуров Н.Г., Синицын С.А. «Химия и технология нефти и газа») получают следующие фракции, выкипающие до 350°С и получившие названия светлых дистиллятов:

до 100°С — петролейная фракция;

до 180°С — бензиновая фракция;

140-180°С — лигроиновая фракция;

140-220°С — керосиновая фракция;

180-350°С (220-350°С) — дизельная фракция.

Кроме этого фракции, которые выкипают до 200°С, называют

легкими, или бензиновыми. Фракции, выкипающие в интервале

температур от 200 до 300°С получили название средних или

керосиновых. Фракции нефти, выкипающие при температурах выше 300°С — тяжелые, или масляные. Все фракции, выкипающие до 300°С, также называют светлыми. Остаток, образовавший при первичной переработке нефти после отбора светлых фракций (дистиллятов) и выкипающий при температуре выше 350°С называется мазутом.

Разгонка мазута и его более глубокая переработка происходит

уже под вакуумом, в результате чего получают следующие фракции (в зависимости от технологии переработки):

- при температурах 350-500°С получают различные виды топлив

вакуумный газойль (вакуумный дистиллят);

- при температурах более 500°С — вакуумный остаток (гудрон).


Беседа по рис.5.


hello_html_m4127f049.gif

Рис. 5. Схема процесса фракционирования нефти

Получение масел происходит в следующих температурных

интервалах:

300-400°С — легкая фракция,

400—450°С — средняя фракция,

450-490°С — тяжелая фракция,

более 490°С — гудрон.

Асфальтосмолопарафиновые отложения также относят к тяжелым компонентам нефти. Все фракции отличаются по углеводородному составу, имеют различный цвет, удельный вес и вязкость. Наиболее легкие фракции практически бесцветны (петролейная). По мере утяжеления фракции ее цвет постепенно меняется до темно-коричневого и черного. Плотность и вязкость также увеличиваются от легких фракций к тяжелым.


Фракции нефти, их состав и применение


Петролейная фракция — это смесь легких жидких углеводородов (пентанов и гексанов). Петролейную фракцию (или петролейный эфир) получают из попутных нефтяных газов, из газоконденсата и из легких фракций нефти. Температура кипения петролейного эфира — 40-70 °C (легкий) и 70—100 °C (тяжёлый). Поэтому он относится к наиболее легковыкипающим фракциям нефти и при ее фракционном разделении выделяется одним из первых. Петролейный эфир представляет собой бесцветную жидкость с плотностью 0,650—0,695 г/см3. Он является растворителем жиров, масел, смол и других углеводородных соединений. Петролейный эфир используется в качестве растворителя в жидкостной хроматографии, а также в качестве растворителя при экстракции различных углеводородов, нефти, битумоидов из горных пород. Также петролейный эфир часто используют в качестве топлива для зажигалок и каталитических грелок.

Бензиновая фракция нефтей и конденсатов представляет собой сложную смесь углеводородов (до С11) различного строения. Примерно 70 компонентов этой смеси выкипают до 125°C , а в интервале 125-150°C — выкипает 130 углеводородных компонентов этой фракции. Эта фракция используется для получения различных видов и сортов топлива для двигателей внутреннего сгорания. Она представляет собой смесь различных углеводородов, в том числе неразветвленных и разветвленных алканов. Поэтому бензиновую фракцию нередко подвергают термическому риформингу, чтобы превратить неразветвленные молекулы в разветвленные.

В основном в состав бензиновых фракций нефти входят нормальные и изомерные парафиновые углеводороды С5 - Сп. Среди нафтеновых углеводородов в наибольшем количестве содержатся метилциклопентан, циклогексан, метилциклогексан, а также высокое содержание легких ароматических углеводородов - толуола и метаксилола. Особенно ценным является наличие в бензиновых фракциях нефти циклопентана, циклогексана и их производных. Из этих углеводородов получают ароматические углеводороды, например бензол, содержание которого в нефти незначительно.

Лигроиновая фракция (тяжелая нафта) нефти является высокооктановой. Она также представляет собой сложную смесь углеводородов, но уже более тяжелых, по сравнению с петролейной и бензиновой фракциями (состав С8 — С14). В ней содержится значительно больше ароматических углеводородов (до 8 %), чем в бензиновой фракции. Также в ней нафтены почти в З раза превышают содержание парафинов. Плотность лигроиновой фракции 0,78—0,79 г/см3. В промышленности она используется как компонент товарных бензинов, осветительных керосинов и реактивных топлив, а также как органический растворитель и наполнитель жидкостных приборов. До активного использования дизельного топлива лиграиновая фракция служила сырьем для производства моторного топлива для тракторов.

Керосиновая фракция — это фракция прямой атмосферной перегонки нефти с границами кипения от 180 до 315°С. Плотность при 20°С — 0,854 г/см3. Температура начала кристаллизации —минус 60°С. Керосиновая фракция обычно представлена углеводородами, имеющими от 9 до 16 атомов углерода. Наряду с парафинами, моноциклическими нафтенами и углеводородами ряда бензола она содержит в своем составе бициклические — нафтеновые, ароматические и нафтено-ароматические углеводороды.

Керосиновые фракции ввиду высокого содержания изопарафинов и низкого содержания бициклических ароматических углеводородов являются высококачественным топливом для реактивных двигателей.

Дизельная фракция, выкипающая в пределах 180 - 360°C, используется в качестве товарного топлива для быстроходных дизелей, а также как сырье для других процессов переработки нефтепродуктов. Кроме названных фракций вырабатываются также углеводородные газы, керосиновые фракции. Дизельные фракции содержат мало ароматических углеводородов (до 25 %), а нафтены преобладают над парафинами. Эти фракции преимущественно состоят из производных циклопентана и цикло-гексана, имеют высокие цетановые числа и относительно низкие температуры застывания. Дизельные фракции парафинистых нефтей содержат

значительное количество алканов нормального строения, благодаря

чему имеют сравнительно высокую температуру застывания (-10) - (-11)°C. Для того чтобы получить из таких фракций дизельное зимнее топливо с температурой застывания — минус 45°C и дизельное арктическое топливо с температурой застывания — минус 60°C, эти фракции подвергают депарафинизации с применением карбамида.

Мазут- это смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих различные микроэлементы — металлы и неметаллы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca, Ti, Hg, Zn и другие). Физико-химические свойства мазута зависят от химического

состава исходной нефти и степени отгона светлых (дистиллятных)

фракций и характеризуются следующими данными : вязкость 8—80

мм²/с (при 100 °C), плотность 0,89—1 г/см³ (при 20 °C), температура застывания 10—40°С, содержание серы 0,5—3,5 %, золы до 0,3 %. Мазут до конца XIX века выбрасывали как отходы производства. Сейчас его применяют как жидкое котельное топливо или используют как сырье для дальнейшей переработки – вакуумной перегонки).

Гудрон представляет собой остаток, образующийся в результате отгонки из нефти при атмосферном давлении и под вакуумом фракций, выкипающих до 450—600 °C (в зависимости от природы нефти). Выход гудрона — от 10 до 45 % от массы нефти. Гудрон —вязкая жидкость или твердый асфальтоподобный продукт черного цвета с блестящим изломом. В состав гудрона входят парафиновые, нафтеновые, ароматические углеводороды (45-95 %), асфальтены (3-17 %), а также нефтяные смолы (2-38 %). Кроме того, в гудроне концентрируются практически все присутствующие в нефти металлы. Так, например, содержание ванадия может достигать 0,046 %, а —

0,014 % и выше, особенно для нефтей и природных битумов, изначально характеризующихся высокими процентными содержаниями микроэлементов. Гудрон используют для производства дорожных, кровельных и строительных битумов, малозольного кокса, смазочных масел, мазута и моторного топлива.



  1. Этап проверки понимания и закрепления знаний.

Для закрепления изложенного материала предлагается

заполнить нижеприведенную таблицу:



Название фракции

Состав

Температурный интервал кипения

Применение

Петролейная




Бензиновая)




Лигроиновая




Керосиновая




Дизельная




Мазут




Гудрон






  1. Подведение итогов.

Мы завершили краткое рассмотрение особенностей фракционного состава нефти — наиболее важного показателя ее качества, определяющего направления и методы ее дальнейшего использования (переработки). Для контроля знаний вашему вниманию предлагаются вопросы для самоконтроля:


  1. Для каких целей необходимо знать состав нефти?

  2. Что такое «фракция» нефти?

  3. Для чего необходимо знание фракционного состава нефти?

  4. Какой процесс позволяет разделить нефть на фракции?

  5. Какие фракции нефти Вы знаете? Назовите их.

  6. Какие фракции называются легкими? При каких температурах

  7. они выкипают?

  8. Из каких углеводородов состоит петролейная фракция? Для чего она используется?

  9. Из каких углеводородов состоит бензиновая фракция? Для чего она используется?

10.Из каких углеводородов состоит лигроиновая фракция? Для чего она используется?

  1. Из каких углеводородов состоит керосиновая фракция?

Для чего она используется?

  1. Из чего состоит дизельная фракция? Для чего она используется?

  2. Какие фракции получили название «светлых»?

  3. При каких условиях проводится глубокая переработка мазута?

  4. При каких температурах происходит получение масел?

  5. Что такое мазут?

  6. Что такое гудрон?







Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 20 декабря. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Краткое описание документа:

Поскольку нефть представляет собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности температурой кипения при данном давлении. Поэтому нефть разделяют на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты называют фракциями или дистиллятами.

В данном конспекте представлены схема фракционирования , фракции нефти, их состав и применение.

 

 

Общая информация

Номер материала: 135398
Курсы профессиональной переподготовки
133 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 20 декабря
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>