1 of 59

Природные источники углеводородов

коллективная презентация профильной группы 10 классов

БОУ г.Омска “Гимназия №19”

2 of 59

Природный газ

3 of 59

Никита Долгих, 10-3 класс

Кряквина Мария, 10-2 класс

Казанцев Роман, 10-2 класс

​

Попутный нефтяной газ

​

4 of 59

Что такое ПНГ ?

  • -смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы, главным образом состоят изпропана и изомеров бутана).

​

  • Нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путём химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков.

​

  • Попутный нефтяной газ является побочным продуктом нефтедобычи, получаемым в процессе сепарации нефти.

5 of 59

6 of 59

7 of 59

8 of 59

Утилизация ПНГ

Основными путями утилизации ПНГ являются:

​

  1. переработка на ГПЗ
  2. генерация электроэнергии
  3. сжигание на собственные нужды
  4. закачка обратно в пласт для интенсификации нефтеотдачи (поддержание пластового давления)
  5. подготовка газа для газотранспортной системы ОАО "Газпром"
  6. закачка в добывающие скважины — использование «газлифта».

9 of 59

Основная проблема

при утилизации попутного газа заключается в высоком содержании тяжелых углеводородов. Другие проблемы: низкое давление ПНГ, высокое влагосодержание, наличие "кислых" примесей.

​

10 of 59

Технологии газопереработки:

  1. . Низкотемпературная сепарация

​

  • Мембранная технология

​

  • Адсорбционная технология

​

  • Газофракционное разделение
  • ​

11 of 59

12 of 59

сайклинг-

процесс

13 of 59

14 of 59

~ 400 000 тонн — вес 6 сверхтяжелых ракетоносителей.

По данным Всемирного фонда дикой природы (WWF), в нефтедобывающих регионах ежегодно выбрасывается в атмосферу до 400 000 тонн твердых загрязняющих веществ, значительную долю которых занимают продукты сжигания ПНГ

​

Страхи экологов

​

15 of 59

Влияние на окружающую среду:

По данным Министерства природных ресурсов и экологии, в 2010 году крупнейшие нефтяные компании использовали 74,5% всего добытого газа, а сожгли на факелах 23,4%.

​

16 of 59

​

​

Даже практически невидимое глазу загрязнение снега и льда заметно снижает их альбедо, то есть отражательную способность. В результате снег и приземный слой воздуха нагреваются, и наша планета отражает меньшее количество солнечной радиации. Отражательная способность незагрязненного снега:

​

17 of 59

Газовый факел в западносибирской тайге в начале 1980-х годов

18 of 59

19 of 59

Нефть

20 of 59

Перегонка нефти

21 of 59

Крекинг

С. Дмитрук, А. Коробкова

22 of 59

Крекинг

  • термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим количеством атомов углерода в молекуле

виды:

-термический крекинг

​

-каталитический крекинг

​

-крекинг высокого давления

​

-восстановительный крекинг

​

Коробкова Александра 10-1 (5)

Дмитрук Стефания 10-1 (5)

23 of 59

Крекинг термический

  • (1)это высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молярной массы: легких моторных и котельных топлив, непредельных углеводородов, высокоароматизир. сырья, кокса нефтяного.
  • ​
  • (2)расщепление молекул углеводородов с длинной цепью на более короткие под действием высокой температуры (470-550 С)

24 of 59

Крекинг термический

Сырье для термического крекинга.

​

Выбор сырья для установок термического крекинга за­висит от режима, в котором они эксплуатируются. На установках, предназначенных для получения дополнительного количества свет­лых нефтепродуктов, перерабатываются остатки атмосферной и вакуумной перегонки (мазут и гудрон), на установках, где произ­водится сажевое сырье,- высоко ароматизированные дистиллятные фракции (газойли каталитического крекинга и коксования, экст­ракты селективной очистки масел). На установки термического крекинга, вырабатывающие сырье коксования, направляются вакуумные дистилляты, на установки термического риформинга — смесь бензина с керосином.

​

​

​

​

25 of 59

Крекинг термический

26 of 59

Крекинг термический

мазут

гудрон

27 of 59

Крекинг термический

газойль

28 of 59

Крекинг термический

дистиллят (справа)

29 of 59

Крекинг термический

1). Высокая температура (470-550°С)

​

2). Продолжительность процесса

​

3). Давление (до 70 ат.)

Условия процесса:

При определенных условиях с увеличением температуры уменьшается продолжительность процесса и наоборот. Эти два фактора, в свою очередь, также влияют на выход и качество продуктов термического крекинга. Давление влияет на температуру кипения, на направление и скорость реакции, а значит, и на относительный объем жидкой фазы.

30 of 59

http://orgchem.ru/flash/link_f20.htm

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3

Учебник для подготовки к экзаменам (Варавва)

31 of 59

Каталитический крекинг

  • термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина, легкого газойля и непредельных жирных газов.

32 of 59

Каталитический крекинг

В настоящее время сырьем каталитического крекинга служит вакуумный газойль.

Условия: в реакторе

циркуляция катализатора к сырью 10:1; 510-540°С, Р—0,5-2 атм

​

в регенераторе

650-730°С; Р—1-3 атм

33 of 59

Каталитический крекинг

Катализатор: цеолитсодержащий микросферический катализатор (размер частиц 35-150 мкм),

оксиды кремния и

алюминия

Минерал цеолит (алюмосиликат)

34 of 59

Продукты КК

35 of 59

Игольчатый кокс

36 of 59

Каталитический крекинг

Газы

Бензин

Легкий газойль

​

Тяжелый газойль

​

37 of 59

http://orgchem.ru/flash/link_f20.htm

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3

http://chem21.info/info/1737053/

​

38 of 59

Риформинг и пиролиз нефтепродуктов

Ленец Ольга 10-2

Чернякова Елизавета 10-2

39 of 59

Риформинг

Риформинг (от англ. Reforming - переделывать, улучшать) - промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов.

​

Назначение процесса:

•Повышение детонационной стойкости ;

•Получение ароматических углеводородов (бензола,толуола, ксилолов ) – сырья нефтехимии ;

•Получение дешевого водородсодержащего газа для

использования в других процессах.

​

40 of 59

Сырье и продукция

Сырье

  • Прямогонные бензиновые фракции
  • Бензины вторичных процессов

​

Продукция

  • Углеводородный газ
  • Головка стабилизации (углеводороды С3 - С4 и С3 - С5)
  • Катализат
  • Водородсодержащий газ

​

41 of 59

Катализаторы

  • Полиметаллические: оксид алюминия, промотированный хлором, с равномерно распределенными по всему объему платиной и металлическими промоторами (рений, кадмий, иридий, германий и др.)

​

  • Под высоким давлением водорода

42 of 59

Технология процесса

Состав установки риформинга:

  • Гидроочистка сырья
  • Очистка ВСГ
  • Реакторный блок
  • Сепарация газа
  • Стабилизация катализатора

43 of 59

Основные реакции каталитического риформинга

Дегидрирование шестичленных нафтенов:

​

​

​

Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов:

​

​

Ароматизация (дегидроциклизация) парафинов:

44 of 59

Изомеризация углеводородов:

​

​

​

​

​

​

​

Гидрокрекинг парафинов:

​

Гидродеалкилирование алкилбензолов:

45 of 59

Значение риформинга

​

В результате риформинга бензиновых фракций нефти получают 80-85 % бензин с октановым числом 90-95, 1-2% водорода и остальное количество газообразных углеводородов.

Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов.

46 of 59

Пиролиз

Процесс термического пиролиза углеводородного сырья (нефти и её фракций)— основной способ получения этилена и один из главных источников получения пропилена, дивинила, бензола и ряда других продуктов.

​

  • Около 80 % мирового производства дивинила и 39 % производства бензола осуществляется пиролизом углеводородов

​

47 of 59

Сырье и продукция

  • Этан, бутан и пропан, содержащиеся в попутных газах нефтедобычи
  • Газовые и низкооктановые бензины, полученные путем прямой перегонки нефти
  • Любые нефтяные фракции (Сырьевая база пиролиза определяется обычно структурой потребления нефтепродуктов)

В процессе пиролиза получают пять групп веществ, используемых для синтеза тысяч других соединений:

1. Парафины

2. Олефины

3. Ароматические углеводороды

4. Ацетилен

5. Синтез-газ

​

48 of 59

Технология

Процесс производства этилена путем пиролиза углеводородного сырья включает в себя следующие стадии:

  • Компромитирование пиролизного газа
  • Удаление тяжелых углеводородов, осушка
  • Разделение (газофракционирование)
  • Удаление сероводорода, ацетилена и двуокиси углерода
  • Концентрирования этилена ( в случае, если он предназначается для производства полиэтилена).

​

49 of 59

Закономерности процесса пиролиза

Первичные реакции при пиролизе могут идти в двух различных направлениях: разрыв цепи по углеродной связи С-С с образованием предельного и непредельного углеводородов, например:

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH2 + CH4

и реакция дегидрирования (разрыв связей):

CH3-CH2-CH3 → CH3-CH=CH2 + H2

  • Влияние температуры. С увеличением температуры выход пропилена и этилена повышается, причем выход пропилена своего максимума достигает при более низкой температуре, нежели выход этилена.
  • Влияние времени контакта. Выход этилена начинает возрастать при увеличении времени контакта, достигает своего максимума, и начинает снижаться. Выход пропилена своего максимума достигает значительно раньше.
  • Влияние давления. При понижении давления исходного пропана выход этилена растет. Поэтому обычно процесс пиролиза производится при давлении, приближенном к атмосферному, ну а парциальное давление паров исходного сырья снижают, разбавляя его водяным паром. С возрастанием соотношения водяной пар: пропан выход кокса резко снижается, а выход этилена напротив возрастает.

​

​

50 of 59

Продукты переработки нефти

51 of 59

Показатели качества бензина

52 of 59

Каменный уголь

​

Каменный уголь — горная порода, по химическому составу представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %. Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров.

Над презентацией работали: Макарова Полина 10-1 Столярова Анастасия 10-3

​

53 of 59

Уголь

​

Ископаемый уголь — полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся как из частей древних растений, и в значительной степени из битумных масс, излившихся на поверхность планеты, подвергшихся метаморфизму вследствие опускания на большие глубины под землю под высокими температурами и без доступа кислорода.

​

Международное название углерода происходит от лат. Carbō – «уголь». Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией.

54 of 59

Образование

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы. В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли. Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения. Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300—400 миллионов лет.

​

​

55 of 59

​

​

​

Добыча угля

​

В угольных карьерах

(<100 м)

​

В угольных шахтах

(>1200 м)

​

56 of 59

Применение

​

Применение каменного угля многообразно. Он используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов. Очень перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива. Для производства 1т нефти расходуется 2-3т каменного угля, в период эмбарго ЮАР практически полностью обеспечивала себя топливом за счёт этой технологии. Из каменных углей получают искусственный графит. В Англии в 1735 году научились выплавлять чугун на коксе.

57 of 59

​

​

​

​

​

Автомобильный транспорт используется только в крайних случаях, когда объем небольшой. Это весьма длительный процесс - необходимо обзавестись специальным транспортным средством, погрузить и выгрузить. Кроме того уголь нуждается в особом подходе, поэтому неправильная погрузка в неподходящий транспорт может привести к большой потере.

Самым востребованным и экономически обоснованным способом транспортировки, является использование железнодорожного транспорта. Это обусловлено особенностями железной дороги, которая обладает неплохой скоростью перемещения, а также способностью одновременно транспортировать большие объемы груза.

Транспортировка морским путём наименее востребована, однако для перемещения груза между континентами он незаменим. Такой способ транспортировки характеризуется медленной скоростью, но высокой надежностью. Перевозка угля морским транспортом позволяет постоянно контролировать груз, что положительным образом сказывается на эффективности доставки.

​

​

​

Способ транспортировки угля

Автомобильным (на небольшие расстояния);

Железнодорожным (внутри страны, или между

государствами);

Морским (для перемещения продукции между континентами).

58 of 59

Экологические проблемы, связанные с нефтеперерабатывающим и коксохимическим производствами, и пути их решения

59 of 59

Источники информации