Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Разработка открытого урока «НЕФТЬ. СОСТАВ, СВОЙСТВА НЕФТИ И ПРОДУКТЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ.»

Разработка открытого урока «НЕФТЬ. СОСТАВ, СВОЙСТВА НЕФТИ И ПРОДУКТЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ.»


  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Шығыс Қазақстан облысы білім басқармасының

«Глубокое техникалық колледжі» КММ







«Қарастырылды» «Бекітемін»

Ә/К отырысында ШҚО ББ «Глубокое техникалық

«___» __________ 20__ж колледжі» КММ

Ә/К төрағасыдиректоры ________ В.Н. Бутенко

___________ О.А. Попова «___» _____________ 20___ж








Сабақтың/ ашық сабақтың әдістемелік әзірлемесі

Методическая разработка урока/открытого урока

«Химия» пәні бойынша /по дисциплине/

«НЕФТЬ. СОСТАВ, СВОЙСТВА НЕФТИ И ПРОДУКТЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ.» сабақ тақырыбына /тема урока/









Құрастырған (Разработал): Т.А.Ж. (Ф.И.О.) _ Смирнова_И.А.__

Лауазымы (Должность) __ _ Преподаватель_____

Біліктілік санаты (Категория) ______Вторая___








Верхнеберезовский к.2014 ж



План урока

Этап урока

Время, мин.

Приёмы и методы

Содержание деятельности

Организацияначалаурока

2

Словесный.

Приветствует, проверяет готовность к уроку, организует внимание

Подготовка учащихся: сообщение темы(проблемы). Обобщениеотдельных фактов, понятийиявлений

20

Словесный, фронтальная беседа, словесно-наглядный с применением презентаций учащихся.Работа в группах.

Озвучивает эпиграф, предлагает план работы на уроке. Учащиеся составляют Синквейн

Повторениеи обобщениепонятийи усвоениесоответствующей имсистемызнаний

35

Словесно-наглядно-репродуктивный с применением флип-чартов.

Учащиеся подготовившие проекты по отдельным вопросам выступают с использованием докладов и флип-чартов.

Учитель организует и корректирует работу обучающихся

Приведениеединичныхзнанийвсистему(самими учащимися)

15

Использование приема «Лови ошибку»

Зачитывает определения по теме , в которых имеется ошибка по тексту, учащиеся слушают и выявляют ошибку.

Подведениеитоговурока. Рефлексия

5

Использование приема «шесть мыслящих шляп»

Учащиеся выбирают цвет шляпы и работают над заданием, которое соответствует цвету шляпы. Учитель контролирует работу в группах.

Информацияо домашнем задании

3

Словесно-наглядный.

Знакомит с содержанием и технологией выполнения домашнего задания, проверяет понимание



Тема урока

НЕФТЬ. СОСТАВ, СВОЙСТВА НЕФТИ И ПРОДУКТЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ

Цель урока (учебная, развивающая, воспитательная)

Образовательные: 1.Углубить знания учащихся о горючем ископаемым органического происхождения – нефтью, ее свойствами, переработкой.

2.Рассмотреть основные фракции нефти, области их применения.

3.Разобрать экологические ситуации, возникшие при авариях связанных с транспортировкой нефти.

4.Познакомиться с работами по ликвидации экологических катастроф, а также с препаратами, используемыми при зачистке участков попадания нефтепродуктов на почву, воду

Развивающие:

1.Развивать навыки самостоятельной работы, используя информационный материал для самостоятельной подготовки ответов, частично поисковые вопросы.

2.Развивать мышление, память, внимание на основе вопросов на синтез и анализ материала.

Воспитательные:

1.Прививать интерес к предмету, используя связь материала урока с жизнедеятельностью человека, экономикой страны и экологией биогеоценозов.

.


Тип урока

Комбинированный

Основные термины и понятия для изучения

Нефть, перегонка, крекинг, термический крекинг, каталитический крекинг, риформинг, бензин, детонация, октановое число.

Оборудование

Флип-чарта,план-конспект, видеоролики, мультфильм.

Формы работы

Работа в группах

Методические приемы ,мотивации обучения

Использование интерактивной доски, защита проектов, использование регионального компонента.













ТЕМА УРОКА:НЕФТЬ.СОСТАВ, СВОЙСТВА НЕФТИ И ПРОДУКТЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ.

Цели урока:

Образовательная:

1.Углубить знания учащихся о горючем ископаемым органического происхождения – нефтью, ее свойствами, переработкой.

2.Рассмотреть основные фракции нефти, области их применения.

3.Разобрать экологические ситуации, возникшие при авариях связанных с транспортировкой нефти.

Развивающая:

1.Развивать навыки самостоятельной работы, используя информационный материал для самостоятельной подготовки ответов, частично поисковые вопросы.

2.Развивать мышление, память, внимание на основе вопросов на синтез и анализ материала.

Воспитательная:

1.Прививать интерес к предмету, используя связь материала урока с жизнедеятельностью человека, экономикой страны и экологией биогеоценозов.

  • Тип урока: комбинированный.

  • Форма урока: урок-конференция с элементами проектной деятельности.

  • Оборудование: Интерактивная доска, мультимедийный проектор, ноутбук, флипчатры по теме «Нефть», видеоролики,мультфильм.

  • Сообщения учащихся: , «История добыча нефти в Казахстане», «Добыча нефти», « Перегонка нефти», «Крекинг нефти», «Бензин: состав и октановое число.Детонация»».

Ход урока

I. Организационный момент.

Группа делится на 4-5 мини- групп.

Учитель сообщает тему ( Слайд №1) и цели урока (Слайд № 2)

Эпиграф:

Все на Земле от нас  зависит  люди,
Ведь нам один на всех достался век.
Пусть каждый человек счастливым будет,
чтоб счастье щедро разделить на всех.
Р.Ахматова

Вступительное слово учителя:В глубокой древности славяне называли это вещество -  ропанкой, греки - петролеумом. Считается, что современное название  родилось от арабского "нафта" - вытекать. Это вещество часто называют "черным золотом". О каком веществе идет речь?



Уважаемые ребята тема « Нефть» для Вас не новая, на предыдущих уроках мы свами уже изучали тему «Природные запасы углеводородов и их переработка», поэтому прежде чем начать углубленное изучение данной темы ,вам дается Задание: Составьте -Синквейн (Слайд №3) ( 3 мин ., Существительное –Нефть)

1. В первой строчке тема называется одним словом (обычно существительным).

2. Вторая строчка - это описание темы в двух словах (прилагательные).

3. Третья строчка - это описание действия в рамках этой темы тремя словами.

4. Четвертая строка - это фраза из четырех слов, показывающая отношение к теме.

5. Последняя строка - это синоним из одного слова, который повторяет суть темы.

После составления Синквейна, представители от каждой мини-группы зачитывают

получившуюся у них модель задания и объясняют ее.

Сегодня перед нами стоит задача познакомиться с нефтью, её составом, свойствами и способами переработки. В ходе нашего урока хотелось бы также получить ответы на такие важные в наше время вопросы, как:

Почему запасы углеводородного сырья определяют экономический потенциал и мощь страны, а по уровню их переработки можно судить об уровне цивилизации общества?

Почему в нашей обыденной жизни мы тоже зависим от этой невзрачной на вид жидкости (демонстрирую  нефть)?

Одним словом, почему нефть так важна для человека, и среди полезных ископаемых нефть называют «королевой энергетики», именуют её «чёрным золотом»?

Ответить на все эти вопросы нам поможет сегодняшний урок, в подготовке которого вы принимали самое активное участие. Каждая из групп выполняла проектную работу по определённой теме. И  от вашего ответа зависит успех всей группы.  Но кроме этого вы работаете по плану-конспекте, которые лежат перед вами, вы их должны заполнять по ходу урока. Также перед вами лежат литы с текстом,возьмите эти листы.

Прочитайте текст и сделайте пометки + (знаю), ? (не знаю, не уверен в этих знаниях или  хотел бы расширить свои знания по этому вопрос).

1. Нефть – основной источник углеводородного сырья.

2. Нефть – это сложная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвлённого строения, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода.

3. Чтобы выделить из нефти индивидуальные вещества её подвергают переработке.

4. Перегонка – это физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения.

5. Крекинг – это процесс термического или каталитического разложения  углеводородов, содержащихся в нефти.

6. Детонация – это взрыв смеси газов в двигателях внутреннего сгорания при сжатии.

7. Октановое число – это число, показывающее стойкость к детонации бензина.

Поднимите руки те, у которых возникли вопросы после прочтения данного текста. Чтобы вы смогли убрать вопросительные знаки с этого текста, я предлагаю вам внимательно послушать выступления представителей каждой группы и рассмотреть нефть с разных позиций.

II. Изучение нового материала

Учащимся предоставляется географическая карта Казахстана, на которой расположены основные НПЗ и нефтепроводы Казахстана, задача учеников перечертить карту себе в план –конспект и отметить НПЗ и нефтепроводы.

  1. Защита проекта «История нефтедобыча в Казахстане»

 (защита сопровождается компьютерной презентацией (см. Приложение 1))

1717 - первые сведения о наличии нефти на территории Атырауской области были обнаружены в записках Бековича-Черкасского, организовавшего по Указу Петра I военно-типографическую экспедицию в Хиву через нижнее течение р.Эмба.

 1846 - экспедиция М.И.Иванова на полуострове Мангыстау обнаружила первые признаки нефтепроявлений.

 

1899 - на глубине 40 метров из загипсованных пород карстовой полости был получен фонтан легкой нефти (это событие считается началом открытия нефти на древней земле казахов).

 

1911 - 29 апреля на Доссоре в скважине, вскрывшей на глубине 225-226м отложения средней юры, был получен мощный фонтан нефти (скважина фонтанировала в течение 30 часов и дала 16,7 тыс.пудов нефти).

 

1912 - начинаются разведочные работы на месторождении «Новобогатинск».

 

1913 – начали осваивать бурением площади «Черная Речка», «Блеули», «Жингильды»;

«Уральско-Каспийское Нефтяное Общество» на Доссоре добыло 4,450 млн.пудов нефти».

 

1914 – объём добычи составил 16,654 млн.пудов нефти.

 

1915 - начинается пробная эксплуатация нефтепромысла «Маката».

 

1917 - начали осваивать бурением площади «Иманкара», «Донгелексор», «Жалтыр».

 

1920 - для промышленного освоения нефтяных месторождений создается Управление нефтяными промыслами Урало-Эмбинского района.

 

1922 - Управление нефтяными промыслами Урало-Эмбинского района преобразованное в трест «Эмбанефть».

 

1926-1927 - промыслы треста «Эмбанефть» перешли на добычу нефти глубинными насосами и компрессорами;http://oilkz.kz/upload/userfiles/image/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8%201.jpg

- на Доссоре была проложена газовая магистраль, к которой были подключены эксплуатационные скважины.

 

1931 - бурением скважины трестом «Актобенефтеразведка» в Актюбинской области открывается месторождения «Шубаркудык»;

- объём добычи составил 417,5 тыс.тонн нефти.

 

1932 - нефтяники Эмбы первыми в СССР и Европе освоили на «Доссоре» и «Макате» сверхглубокое бурение (до 2500-2800м);

- геологоразведочная контора отделившись от треста «Эмбанефть» была преобразована в трест «Казнефтегеофизика».

 

1933 - открыто месторождение Жаксымай.

 

1934 - Совет Народных Комиссаров КАССР принял специальное постановление №86 от 29 января «О мероприятиях по развитию Эмба-Нефти», в котором обязал «Эмбанефть» ввести в эксплуатацию месторождение «Косшагыл» и «Искене», а также построить там же электростанции, соорудить нефтехранилища и построить водопровод, а также железной дороги Макат – Косшагыл и ветку на Искене.

 

1935 - был построен нефтепровод Каспий-Орск (65% эмбинской нефти перекачивалось в Орск).

 

1936 - 22-23 декабря Совет Народных комиссаров постановил выделить из состава треста «Эмбанефть» Северный (Темирский) район промыслов и создать на его основе трест «Актюбнефть».

 

1937 - трестом «Казнефтеразведка» открыто месторождение «Кулсары».

 

1938 - создается самостоятельная контора электроразведки (первый начальник М.Кадысов), обслуживавшая промыслы треста «Эмбанефть».

 

1939 - был создан трест «Актобнефть», позже переименованный в «Актобнефтеразведка».

 

1940 - годовая добыча нефти достигла 750 тыс.тонн.

 

1941-1945 - добыча нефти в составляла в среднем 800 тыс.тонн в год.

 

1943 – для эффективного применение геофизических методов исследований с целью выявления перспективных структур на нефть было организовано Казахское отделение Государственного геофизического треста (позже – специализированный трест «Казахстаннефтегеофизика»);

- было открыто месторождение «КошкарЮжный».

 

1944 - было открыто месторождение «Тентексор».

 

1945 – было организовано производственное объединение «Казахстаннефть» (в его состав вошли все предприятия и учреждения разведки, добычи и переработки нефти в Казахстане).

 

1946 – по инициативе академика К.И.Сатпаева для изучения природных ресурсов Западного Казахстана была создана Ураль-Эмбинская научно-исследовательская база АН КазССР.

 

1947 - были открыты месторождения «Мунайлы» и «ТолесЮжный».

 

1948 - было открыто месторождение «Каратон».

 

1951 - было открыто месторождение «Карсак»;http://oilkz.kz/upload/userfiles/image/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8%202.jpg

- на Эмбе было открыто месторождение «Теренозек».

  1.  

1956 – Ураль-Эмбинская научно-исследовательская база АН КазССР была реорганизована в Институт нефти АН КазССР;

- на Эмбе было открыто месторождение «Тажигали».

  1.  

1957 – для более детальной разведки месторождений нефти и газа в районе Южного Мангыстау в составе объединения «Казахстаннефть» был организован трест «Мангышлакнефтегазразведка» (в короткий срок был открыт новый крупный нефтегазоносный бассейн – «Южно-Мангыстауский»);

- на Эмбе было открыто месторождение «Караарна».

 

1958 - Министерством геологии и охраны недр КазССР было создано Западно-Казахстанское геологическое управление (объединило все нефтепоисковые буровые предприятия Западного Казахстана);

- в состав Казахстанского геофизического треста была передана Гурьевская нефтепромысловая контора;

-было открыто месторождение «Толес».

 

1959 - открыто два газовых месторождения («Бостагайское» и «Кызылойское»).

 

1960 - организуется Казахский филиал Всесоюзного института разведочной геофизики (КазВИРГ) в г.Алматы;

- Гурьевская нефтепромысловая контора была выделена из Казахстанского геофизического треста в самостоятельный трест «Казахстаннефтегеофизика».

 

1961 - на южном Мангыстау были открыты два нефтяных месторождения – «Узень» и «Жетыбай».

 

1962 - в междуречье Урал-Эмба были открыты новые месторождения «Мартыши» и «Юго-Западный Камышитовое».

 

1963 - Институт геологии и геофизики был передан в разведочный нефтяной институт (КазНИГРИ).

 

1964 - для промышленного освоения богатств Южного Мангыстау было создано производственное объединение «Мангышлакнефть»;http://oilkz.kz/upload/userfiles/image/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8%203.jpg

- по Объединению «Мангышлакнефть» издан приказ №27 от 3 июля 1964 г. «Об организации нефтепромыслового управления Узень»;

- в междуречье Урал-Эмба было открыто новое месторождение «Жанаталап».

 

1967 – открыто и начало давать нефть месторождение «Кенкияк».

 

1968 – объём добычи нефти на Эмбе достиг 2 млн.тонн.

 

1969 - в междуречье Урал-Эмба были открыты новые месторождения «Гран» и «Октябрьское»;

введена в эксплуатацию первая очередь нефтепровода Узень-Гурьев-Куйбышев (Самара).


1972 - было организованно Управление «Казнефтегазразведка»;

- объём добычи нефти на Эмбе достиг 3 млн.тонн.

 

1978 - на нефтегазоконденсатном месторождении «Жанажол» был впервые получен высокодебитный приток нефти (глубина 3000м).

 

1979 – открытие крупнейшего Карашыганакского нефтегазоконденсатного месторождения в отложениях подсолевого палеозоя.

 

1980 – открытие гигантского нефтяного месторождения «Тенгиз» (вошло в пятёрку крупнейших месторождений мира).

 

1981 - было создано объединение «Казгеофизика» (в него вошли все геофизические экспедиции Министерства геологии).

 

1983 - были открыты месторождения «Кожасай» и «Урихтау».

 

1984 - было открыто крупное газонефтяное месторождение «Кумколь».

 

1986 - с целью упразднения лишних звеньев централизованного управления ликвидируется Министерство геологии и охраны недр Казахской ССР (вместо него образованы Главное территориальное управление (ГТУ) «Прикаспийгеология» и Главное Координационное геологическое управление «Казгеология» с прямым подчинением Министерству геологии СССР).

 

1987 - было открыто «Синельниковское» месторождение.

 

1991 - Кабинетом Министров Казахской ССР было принято постановление от 11 октября №601 «О казахском государственном газовом концерне «Казахгазпром» по разведке, добыче, транспорту и переработке природного газа и газового конденсата».

 

1993 - для реализации программы работ по геолого-геофизическому исследованию и освоению нефтегазовых месторождений в акватории Каспия Постановлением Правительства РК №97 от 13 февраля была учреждена государственная компания «Казахстанкаспийшельф»;http://oilkz.kz/upload/userfiles/image/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8%204.jpg

- создано первое совместное предприятие в нефтегазовой отрасли республики - казахстанско-турецкое предприятие «КазахТуркМунай»;

- 3 декабря Правительство РК подписало международное соглашение с зарубежными компаниями SHELL (Голландия), STATOIL (Норвегия), MOBIL (США), BP (Англия), TOTAL(Франция), AGIP (Италия) о создании международного Консорциума, оператором в котором являлась ГК «КазахстанКаспийШельф».

 

1995 - был принят Указ Президента Республики Казахстан «О нефти», имеющий силу закона (цель закона - содействие привлечению иностранных инвестиций в разработку нефтегазовых ресурсов республики).

 

1996 - подписано соглашение между Казахстаном, Россией, Оманом и Консорциумом международных нефтяных компаний о строительстве нефтепровода с пропускной способностью 67 млн.тонн по маршруту «Тенгиз-Тихорецк-Новороссийск»;

- подписано соглашение о строительстве нефтепровода «Баку-Батуми-Супса», проходящего по территории Грузии.

 

1997 - было упразднено Министерство нефтегазовой промышленности РК и создана Национальная нефтегазовая компания «Казахойл»;

- создана Национальная компания по транспортировке нефти «КазТрансОйл»;

- началась приватизация предприятий нефтегазового сектора республики.

 

1998 - начато бурение первой нефтяной скважины на казахстанском участке каспийского шельфа.


2000 - в июле Консорциум объявил об открытии нефти на супергигантском нефтегазовом месторождении Казахстана «Кашаган» (по данным казахстанских геологов геологические запасы Кашагана оцениваются в 4,8 млрд.тонн нефти);

- Национальная компания по транспортировке нефти «КазТрансОйл» создала дочернюю структуру «КазТрансГаз».

 

2001 - Постановлением Правительства Казахстана была создана Национальная компания по управлению магистральными нефте- и газопроводами «Транспорт нефти и газа» (компании переданы государственные пакеты акций ЗАО «КазТрансОйл» и «КазТрансГаз»);

- черноморского порта Новороссийск вышел первый танкер с тенгизской нефтью.

 

2002 - Указом Президента Республики Казахстан от 20 февраля было образовано Акционерное общество Национальная компания «КазМунайГаз» со 100% долей государства (НК «КазМунайГаз» является правопреемником ЗАО «ННК «Казахойл» и ЗАО «НК «Транспорт Нефти и Газа»);

- Президенты Н.Назарбаев и В.Путин подписали Протокол Соглашения между Россией и Казахстаном по разграничению северной части Каспийского моря;

- началось строительство нефтепровода «Кенкияк – Атырау».

 

2003 - компаниями «КазМунайГаз» и «ЛУКойл» было подписано Соглошение по разработке участков «Аташ» и «Тюб-Караган» в Казахстанском секторе Каспийского моря.http://oilkz.kz/upload/userfiles/image/%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8%205.jpg

 

2004 - началось строительство нефтепровода «Атасу – Алашанькоу» (Казахстан-Китай).

 

2005 - НК «КазМунайГаз» приобрел 8,33% доли «Бритиш Газ» в Северо-Каспийском проекте.

 

2006 - завершения реконструкции Атырауского НПЗ;

- начата коммерческая эксплуатация нефтепровода «Атасу-Алашанькоу» (Казахстан-Китай);

- на Лондонской фондовой бирже размещены акции Компании «Разведка Добыча «КазМунайГаз».

 

2007 - объём добычи нефти на Эмбе достиг 16,69 млн.тонн.

 

2008 - объём добычи нефти на Эмбе достиг 18,05 млн.тонн.

Учитель: А теперь , ребята , используя набор слов на доске, попробуйте в группах составить максимально близкое определение к слову «Нефть» и ответить на вопрос :

  • Что такое нефть?

Нефть – горючая маслянистая  жидкость обычно темного цвета, иногда почти чёрного, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная,  с резким своеобразным запахом, немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г/см3), в воденерастворима. Нефть – жидкость очень сложного состава, включающая в себя около 1000 различных веществ, большая часть которых – углеводороды (90%)и органические соединениясодержащие кислород, серу, азот и другие элементы. Остальные компоненты нефти включают воду, соли и механические примеси (глину, песок и т.д.) Обычно нефть содержит три вида углеводородов – парафины, циклопарафины (нафтены) и ароматические.Например таких месторождений как: Эмба, Доссор, Макат, богата нафтеновыми углеводородами, а нефть месторождений Узень и Жетибай- парафинами, прорвинская нефть-ароматическими углеводородами. Большая роль в изучении состава нефти различных месторождений принадлежит российским химикам Д.И. Менделееву, В.В. Марковникову, Н.Д. Зелинскому и др.





Схема 1. Состав нефти

http://festival.1september.ru/articles/551102/img1.jpg



  • Свойства нефти

Просмотр видеоролика

  • Добыча нефти (Защита проекта)

Извлечение нефти из недр земли осуществляется за счет энергии двух видов — естественной энергии пласта и энергии, подаваемой в скважину тем или иным способом. Способ эксплуатации нефтяной скважины, при котором используется энергия пласта, называется фонтанным. Фонтанный способ применяется в начальный период эксплуатации, когда пластовое давление залежи достаточно велико. Фонтанный способ наиболее экономичен. Скважины, эксплуатирующиеся фонтанным способом, оборудуют специальной арматурой, которая позволяет герметизировать устье скважины, регулировать и контролировать режим работы скважины, надежно обеспечивать полное закрытие скважины под давлением.
Способы добычи, при которых нефть поднимается на земную поверхность за счет подводимой извне энергии, называют механизированными. Существуют две разновидности механизированного способа эксплуатации — компрессорный и насосный.
При компрессорном, или газлифтном, методе в скважину компрессором закачивают газ, который смешивается с нефтью. Плотность нефти снижается, забойное давление становится ниже пластового, что вызывает движение жидкости к поверхности земли. Иногда в скважину подают газ под давлением из близко расположенных газовых пластов (метод бескомпрессорного газлифта). На некоторых старых месторождениях существуют системы эрлифта, в которых в качестве рабочего агента используют воздух. Недостатки этого метода — необходимость сжигания попутного нефтяного газа, смешанного с воздухом, повышенная коррозия трубопроводов. Газлифтный метод применяется на месторождениях Западной Сибири, Туркмении, Западного Казахстана.
При насосном способе эксплуатации на определенную глубину спускают насосы, которые приводятся в действие за счет энергии, передаваемой различными способами. На большинстве нефтедобывающих месторождений мира получили распространение штанговые насосы.
Для подъема нефти штанговыми насосами в скважину опускают трубы, внутри которых находятся цилиндр и всасывающий клапан 1. Вцилиндре перемещается вверх и вниз плунжер с нагнетательным клапаном 2. При движении плунжера вверх нагнетательный клапан закрыт, так как на него давит жидкость, находящаяся в насосных трубах, а всасывающий клапан открыт. При движении плунжера вниз нижний всасывающий клапан закрывается, а верхний нагнетательный клапан открывается. Жидкость из цилиндра переходит в пространство над плунжером. Постепенно поднимаясь, нефть выходит на поверхность. Возвратнопоступательное движение передается плунжеру от балансира 6 станкакачалки, с которым плунжер соединен системой стальных насосных штанг. Производительность штанговых глубинных насосов при глубине скважины 200—400 м достигает 500 м3/сут, а при глубине до 3200 м составляет не более 20 м3/сут.
Существуют также способы извлечения    нефти с применением бесштанговых насосов. В этих случаях к насосу подводят через ствол скважины электрическую энергию (по специальному кабелю) или другой поток энергонесущей жидкости (сжатый газ, теплоноситель). Наиболее распространены в нашей стране установки с центробежными электронасосами. С их помощью добывают около х/ъ общего количества нефти. Установка с погружным электронасосом (рис. 1.2) состоит из погружного электродвигателя, многоступенчатого насоса и кабельной линии, опускаемых с помощью насосных труб в скважину. На земле устанавливают станцию управления и трансформатор.

Нефть, только что добытую из скважины, называют сырой. Сырая нефть – это сложное вещество, имеет вид маслянистой жидкости и представляет собой смесь углеводородов. Всего всех углеводородов входящих в состав смеси около 70 %. А остальные 30 % - это неуглеводородные компоненты и вода. Если отделить воду от нефти, то получим товарную нефть. Однако ее нельзя использовать ни в качестве топлива, ни в качестве сырья для химических процессов. Она должна быть переработана.

Видеоролик «Общая схема добычи нефти»

Просмотр видеоролика «Черное золото Казахстана»

Транспортировка нефти по суше в настоящее время осуществляется путем нефтепроводов, железнодорожных цистерн, между континентами ― с помощью танкеров.





  • Способы переработки нефти

    Способы переработки нефти


    Перегонка-это

    деление нефти на фракции в ректификационной колонне.

    Крекинг-это

    расщепление молекул тяжелых углеводородов с выделением легких углеводородов.

  • Защита проекта «Перегонка»

Метаморфозы

Привычно называя нефть "чёрным золотом", мы не всегда задумываемся над тем, насколько верно это ставшее уже штампом определение. А между тем нефть и в самом деле важнейшее полезное ископаемое. Это настоящая кладовая природы, главная "стратегическая жидкость" наших дней, на протяжении всего ХХ в. нередко ссорившая и мирившая целые государства. Знакомство человека с ней состоялось несколько тысячелетий назад.

Упоминания о сочащейся из горных пород коричневой либо тёмно-бурой маслянистой жидкости со специфическим запахом встречаются в трудах древних историков и географов - Геродота, Плутарха, Страбона, Плиния Старшего.

Уже в те давние времена люди научились использовать "каменное масло" (лат. petroleum), как назвал нефть Агрикола. Наиболее широкое применение в древности нашли тяжёлые нефти - твёрдые либо вязкие вещества, которые сейчас называют асфальтами и битумами.

Асфальт издавна использовали при мощении дорог, для промазывания стенок водных резервуаров и днищ кораблей. Вавилоняне смешивали его с песком и волокнистыми материалами и приняли при сооружении зданий.

Жидкая нефть в Египте и Вавилоне употреблялась в качестве дезинфицирующей мази, а также как бальзамирующее вещество. Народы Ближнего Востока использовали её в светильниках вместо масла. А византийцы обстреливали вражеские корабли горшками, наполненными смесью нефти и серы, как зажигательными снарядами. Это грозное оружие вошло в историю под названием "греческий огонь".

Однако лишь в ХХ столетии нефть стала основным сырьём для производства топлива и множества органических соединений.

Под действием ряда бактерий происходит разложение органических веществ и выделяется водород, необходимый для превращения органического материала в нефть…

Академиком Н.Д. Зелинским, профессором В.А. Соколовым и рядом других исследователей большое значение в процессе нефтеобразования придавалось радиоактивным элементам. Действительно, доказано, что органические вещества под действием альфа-лучей распадаются быстрее и при этом образуются метан и ряд нефтяных углеводородов.

Академик Н.Д. Зелинский и его ученики установили, что большую роль в процессе нефтеобразования играют катализаторы.

В более поздних работах академик Зелинский доказал, что входящие в состав животных и растительных остатков пальмитовая, стеариновая и другие кислоты при воздействии хлористого алюминия в условиях сравнительно невысоких температур (150-4000) образуют продукты, по химическому составу, физическим свойствам и внешнему виду похожие на нефть. Профессор А.В. Фрост установил, что вместо хлористого алюминия - катализатора, отсутствующего в природе, - его роль в процессе нефтеобразования играют обыкновенные глины, глинистые известняки и другие породы, содержащие глинистые минералы.

Перегонка нефти

При постепенном нагревании нефти можно последовательно выделять продукты, у которых температура кипения будет все выше и выше. Соединения, кипящие в определенных интервалах температур, объединяются в группы - фракции.

Перегонкой нефти занимались уже в Средние века в Закавказье, на Западной Украине, в Малой Азии. А пионерами тут были, по-видимому, древние арабы, которые использовали получаемые таким образом нефтепродукты в качестве осветительного "масла". Первую в мире заводскую нефтеперегонную установку соорудил в начале ХVIII в., когда появилась необходимость в горючем для бытовых керосиновых ламп. Первое время в них просто заливали нефть, Больше всего ценились так называемые легкие нефти, содержащие в основном углеводороды с низкой температурой кипения. Но их не хватало, и с каждым годом все острее становилась потребность в других нефтепродуктах с аналогичными свойствами.

В 1823 г. на Северном Кавказе, в районе города Моздока, была сооружена промышленная установка для перегонки нефти. В Англии подобный процесс начали осваивать лишь с 1848 г. по технологии, предложенной инженером Джеймсон Янгом. А в 1853 г. канадский химик и геолог Абрахам Геснер получил патент на производство из нефти топлива, которое он назвал керосином.

Первое подробное исследование перегонки нефти было произведено американским химиком Бенджамином Саллиманом, а первую в США промышленную установку построили в 1859 г. в городе Титусвилл (штат Пенсильвания).

Сначала в таких установках использовали перегонный куб, а в середине 80-х гг. ХIХ в. на смену ему пришли кубовые батареи, Если в куб после завершения цикла перегонки нужно было заливать новую порцию нефти, то батареи действовали непрерывно подача нефти в них шла постоянно.

Первый завод для очистки нефти был построен в России на Ухтинском нефтяном промысле. В период царствования Елизаветы Петровны. В Петербурге и в Москве тогда для освещения пользовались свечами, а в малых городах и в деревнях - лучинами. Но уже и тогда во многих церквях горели "неугасимые" лампады. В лампады наливалось гарное масло, которое было не чем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом.

С появлением ламп увеличился спрос на керосин.

Просмотр видеоролика «Перегонка»

  • Защита проекта «Крекинг»

Термический крекинг.

С появлением в конце 19 века двигателей внутреннего сгорания, топливом для которых служил бензин, начался настоящий нефтяной бум. Стремительно расширяющийся парк автомобилей, самолетов требовал все больше и больше горючего, представляющего собой низкокипящие легкие углеводороды нефти. Между тем бензин тогда получали путем простой перегонки сырой нефти (он так и назывался - прямогонный), и его не хватало, да и качества он был невысокого.

Начался поиск новых процессов превращения фракций прямой перегонки нефти в бензин. В конце концов исследования показали, что при нагревании нефти до 450 - 550 С под давлением в несколько атмосфер часть тяжелых углеводородов расщепляется, превращаясь в более легкие, как правило неопределенного строения, При этом ароматические и насыщенные циклические углеводороды, имеющие длинные боковые цепи, теряют их. В результате продуктом перегонки оказывается широкий спектр углеводородов, из которых основную часть составляет бензиновая фракция.

В 1913 году американец Уильям Бертон разработал технологию термического крекинга. Первая промышленная установка, основанная на этом методе, была создана компанией "Стэндард Ойл" в 1916 г. Так дешевые тяжелые фракции стали источником бензина, и эффективность использования "черного золота" возросла, Если в 1909 г. из 100 литров перерабатываемой нефти получали только 11 л бензина, то 1929 г. - уже 44 л.

Каталитический крекинг.

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания требовало бензина, который обладал бы надежной детонационной стойкостью - не взрывался при сжатии внутри камеры. Такой показатель характеризуется октановым числом: чем оно выше, тем лучше детонационная стойкость, при термическом же крекинге октановое число: чем оно выше, тем лучше детонационная стойкость, При термическом же крекинге октановое число получающегося бензина было невысоким, да и выход горючего оставлял желать лучшего.

Решение было найдено после открытия франко - американским инженером и автогонщиком ЭженомГудри (1892 - 1962) в 1936 г. процесса крекинга углеводородов на катализаторе, Таким катализатором оказался алюмосиликат - соединение, содержащее смесь оксидов алюминия и кремния, Используя его при переработке тяжелых газойлей и мазута, можно увеличить выход бензина и легких газойлей до 80%.

Несмотря на то что основу как термического, так и каталитического крекинга составляет разрушение сложных органических молекул до более простых, происходящие при этом реакции и получаемые продукты существенно различаются. При каталитическом крекинге большие углеводородные молекулы распадаются на части под действием не только температуры, но и катализатора, благодаря которому процесс идет при более низкой температуре (450 - 500 С). При этом, в отличие от термического крекинга, образуется больше изомерных разветвленных углеводородов, а значит, повышается октановое число бензина; алициклические углеводороды превращаются в ароматические (происходит так называемая ароматизация нефти). Качество, в том числе детонационная стойкость, бензина, полученного методом каталитического крекинга, значительно повышается.

Первые установки каталитического крекинга были созданы компаниями "Сан Ойл" и "Сокони - Вккум"

К концу 30 - х гг. в Соединенных Штатах, а после Второй мировой войны - в нашей стране и в Европе этот процесс стал одним из основных.

Сначала катализаторами крекинга служили обыкновенные природные глины, Затем они были заменены синтетическими аморфными алюмосиликатами, которые использовались вплоть до начала 70 -х гг. А позднее на смену им пришли катализаторы на основе цеолитов - кристаллических, не аморфных силикатов. Ныне известно более 100 модификаций таких промышленных катализаторов.


Риформинг.

Потребность в высококачественным топливе для транспорта стимулировала разработку еще одного процесса "облагораживания" бензиновых фракций. Было установлено, что октановое число бензина тем выше, чем больше в нем содержится ароматических углеводородов.

В основе нового технологического процесса, ставшего мощным рывком вперед, лежит открытая и исследованная в 20 -х годов Н.Д. Зелинским реакция ароматизации насыщенных углеводородов в присутствии катализаторов на основе благородных металлов. Металлы платиновой группы совершают настоящие чудеса: в их присутствии насыщенные углеводороды при повышенных температурах превышаются в изоалкены и циклические алканы (нафтены), а последние - в соответствующие ароматические соединения.

Благодаря катализатором доля ароматических соединений в смеси улеводородов возрастает с 10 до 60% Такой каталитический процесс переработки фракций перегонки нефти получил название риформинга.

Первые промышленные установки каталитическогориформинга появились в конце 40 - х гг. в США. В них использовали катализаторы, состоящие из оксидов молибдена и алюминия. Сейчас применяются катализаторы, содержащие платину, а процесс получил название платформинга. Хотя платина стоит недёшево, все расходы компенсируются высоким выходом ароматических соединений; кроме того, платиновый катализатор стабильнее прочих.

Просмотр видеоролика «Каталитический крекинг»



  • Защита проекта «Бензин: состав и октановое число. Детонация»

Бензин – основное топливо для двигателей внутреннего сгорания. От его качества зависит работа двигателя, его долговечность, скорость передвижения. Давайте посмотрим, как работает автомобильный двигатель.

Смесь паров бензина с воздухом засасывается в цилиндр и сжимается поршнем.   

Сжатая смесь поджигается электрической искрой от запальной «свечи». Углеводороды, входящие в состав смеси, сгорают с образованием оксида углерода (IV) и воды, а также оксида углерода (II). Образующиеся газы двигают поршень, совершая работу. Чем сильнее сжимается смесь паров бензина и воздуха, тем больше мощность двигателя. Однако смеси некоторых углеводородов, входящих в состав бензина, сгорают со взрывом еще до достижения максимального сжатия. И происходит это не от электрической искры, а от высокой температуры в цилиндре. При этом взрывная волна стихийно распределяется в сжатом пространстве цилиндра. Она с огромной скоростью ударяет о поршень, о чем свидетельствует характерный стук в двигателе. Такое взрывное сгорание, называемое детонацией, приводит к преждевременному износу двигателя.

Было установлено, что детонацию в основном вызывают углеводороды нормального (неразветвленного) строения. В то же время углеводороды с разветвленной углеродной цепью, а также непредельные и особенно ароматические углеводороды допускают значительное сжатие паров бензина с воздухом.

Для характеристики качества бензина разработана октановая шкала. Каждый вид автомобильного топлива характеризуется октановым числом. За ноль принята способность к детонации у н-гептана, который детонирует очень легко. Октановое число относительно устойчивого к детонации 2,2,4 – триметилпентана, чаще называемого изооктаном, принято за 100.

По этой шкале бензин с октановым числом 92 имеет такие же детонационные свойства, как смесь 92 % (по объёму) изооктана и 8 % гептана. Именно октановое число указывают в маркировке бензина. Чем выше октановое число, тем мощнее может быть двигатель.

Октановое число бензиновой фракции, получаемой непосредственно перегонкой нефти, не превышает 65 – 70, такой бензин не подходит для современных двигателей.  Бензин с более высоким октановым числом получается при крекинге. В зависимости от типа крекинга бензин имеет октановое число 70 -80. Качество бензина можно улучшить также  риформингом.  Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора. Более дешёвый и лёгкий путь увеличения октанового числа состоит в добавлении к бензину некоторых веществ, изменяющих характер горения топлива. Так, детонационную стойкость бензина увеличивают небольшие количества тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4.

Такой бензин называют этилированным. Однако при его использовании в окружающую среду из выхлопных газов попадают чрезвычайно вредные для неё и здоровья человека соединения свинца. Чтобы отличить этилированный бензин от обычного, его окрашивают в красновато-фиолетовый цвет.  Во многих странах и большинстве городов России использование этилированного бензина запрещено.

В настоящее время в мире широко распространены антидетонационные кислородсодержащие добавки к моторному топливу, такие, например, как метанол,  этанол и другие. При сгорании топлива с этими добавками в выхлопных газах не появляется никаких дополнительных загрязнений. К сожалению, в России пока применение кислородсодержащих добавок распространено мало

Проведем лабораторный опыт.

Нальем в пробирку немного воды около 0,5мл, затем йодной настойки и прилить бензин, встряхнуть. Наблюдаем за окраской. Если окраска исчезнет, то перед вами крекинг-бензин низкой марки, содержащий непредельные углеводороды (А-80).

Если йод окрасил верхний слой, то перед вами бензин прямой перегонки, не содержащий непредельные углеводороды (А-92).

Этот опыт можно провести и с раствором КМnО4 вместо йодной настойки.



  • Экологические проблемы, связанные с нефтью

Нефть нерастворима в воде и её плотность меньше, чем у воды, попадая в неё, нефть растекается по поверхности, препятствуя растворению кислорода.

Давайте проведём эксперимент, доказывающий эти рассуждения.

Если небольшое количество нефти в стакан с водой. Жидкости не смешиваются. Мы сможем наблюдать нефтяную плёнку на поверхности воды.

Если нефть попала в водоём, то   нефтяная пленка на поверхности воды нарушает обмен тепла, влаги и газов между водной средой и атмосферой, в результате нарушается биологическое равновесие. Количество поступающей за год в Мировой океан нефти оценивается в 5–10 млн. т. Нефть и нефтепродукты попадают в океан не только при аварии судов, но и при  разведке, добыче и сливе балластных вод танкерами. 1 л разлитой нефти загрязняет приблизительно около 40 тыс. л  морской воды. Воздействие нефти на экосистемы проявляется по-разному, в зависимости от степени загрязнения. Это может быть:

Непосредственное отравление живых организмов с летальным исходом. 
Нарушение физиологической активности.

Прямое обволакивание нефтепродуктами живых организмов, отсутствие доступа кислорода. Возникновение болезней, вызванное попаданием в организм углеводородов.

Негативные изменения в среде обитания.

  • Применение нефтепродуктов

Человек научился пускать в дело практически все, что связано с переработкой нефти. Так, оставшийся после перегонки нефти концентрат называют гудроном и используют при изготовлении дорожных и строительных покрытий. Вторичная переработка нефти включает в себя изменение структуры ее компонентов - углеводородов. Она дает сырье, из которого получают синтетические каучуки и резины, синтетические ткани, пластмассы, полимерные пленки (полиэтилен, полипропилен), моющие средства, растворители, краски и лаки, красители, удобрения, ядохимикаты, воск и многое другое.Не пропадают и отходы нефтепереработки. Из них производят кокс, который используется в производстве электродов и в металлургии. А сера, которую получают из нефти при ее переработке, особенно высокосернистой, используется в производстве серной кислоты.

Например, из пластика делают бытовую технику и крупные детали автомобилей, мебель, посуду. Этиленвинилацетат применяют при производстве оболочки кабелей, обувной подошвы и игрушек, а из стирола производят канцелярские принадлежности, сантехнику и даже холодильники. Полиэтилен является самым популярным сегодня упаковочным материалом. Из него также делают, в том числе, и всем известные пластиковые бутылки. Из продуктов нефтехимии также производят каучук и различные резиновые товары. Помимо разнообразных современных материалов, из нефти производят эффективные моющие средства и другую бытовую химию.Но не только народные средства из нефтепродуктов популярны в народе. Заслуженное признание лекарственные средства, произведенные из нефтяных компонентов, получили и у официальной медицины. Самое известное лекарство из нефти — это аспирин.

III Закрепление.

Учащимся предлагается просмотреть мультфильм. Также в этапе закрепление используется метод «Лови ошибку», т.е. ученикам в группах зачитывается по два определения с ошибкой, их задача поймать ошибку и исправить ее , прочитав ,с конспекта, правильное определение.

1-ая группа:

1.Нефть – горючая маслянистая  жидкость обычно темного цвета, иногда почти чёрного, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная,  с резким своеобразным запахом, немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г/см3), ХОРОШО РАСТВОРИМА В ВОДЕ..

2.КРЕКИНГ -этоделение нефти на фракции в ректификационной колонне.

2-ая группа:

1.Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём ОХЛАЖДЕНИЯ их в присутствии платинового катализатора.

2.Бензин – основное топливо для двигателей внутреннего сгорания. От его качества НЕ зависит работа двигателя, его долговечность, скорость передвижения.


3-ая группа:

1.ПЕРЕГОНКА – это процесс термического или каталитического разложения  углеводородов, содержащихся в нефти.

2.Детонация – это взрыв смеси газов в двигателях ВНЕШНЕГО сгорания при сжатии.

4-ая группа:

  1. Октановое число – это число, показывающее НЕ стойкость к детонации бензина.

  2. Нефть – жидкость очень НЕСЛОЖНОГО состава, включающая в себя около 1000 различных веществ, большая часть которых – углеводороды (90%)и органические соединения содержащие кислород, серу, азот и другие элементы.


IV Рефлексия- «Шесть мыслящих шляп»

  • Белая (облака) - для отображения фактов, цифр и информации в чистом виде

  • Красная (огонь)-для выражения чувств, эмоций, предчувствий и интуитивных ощущений

  • Черчная (буря)-)-для негативных суждений типа: «это не получится, потому что...»

  • Желтая (солнце)-для выражения ясности, оптимизма, позитивных и конструктивных предложений типа: «почему это обязательно получится!»

  • Зеленая (поле)-для творческих мыслей, побуждающих приток новых идей

  • Синяя (небо)-для выражения общих взглядов-мыслей высокого порядка, подведения итогов перед началом действий.











































































Автор
Дата добавления 17.11.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров611
Номер материала ДВ-164630
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх