РЕФЕРАТ
на тему:
Природні джерела вуглеводнів і їх переробка
Вуглеводні зустрічаються в природі у вигляді переважно природного газу,
нафти, кам’яного вугілля. Є 2 способи використання цих горючих копалин:
а) у вигляді палива – як джерело енергії,
б) у вигляді сировини для подальшої переробки – органічний синтез.
З вуглеводнів, виділених з нафти, природний газ і вугілля, можна
добути багато різних речовин, а з них виробити ще більше корисних
матеріалів.
Природний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних
ресурсів. Тому розвідують нові родовища, експлуатують уже відкриті так,
щоб максимально вилучити з них копалини і раціонально використовувати
їх.
Зрозуміло, що доцільніше хімічно переробляти природні джерела
вуглеводів, ніж палити в котельнях, двигунах, промислових печах і т.д.
Є різні погляди на походження горючих копалин.
А) прихильники теорії органічного походження вважають, що поклади
утворюються із решток вимерлих рослин і тварин, що перетворились на
суміші вуглеводів у товщі Землі підприємство дією бактерій, високих
тисків і t°.
Б) За теорією мінерального (вулканічного) походження горючих копалин, на
первісній стадії формування планети Земля метали сполучались з вуглецем,
утворюючи карбіди. У результаті реакції карбідів з водою (водною парою)
у глибинах утворюють газуваті вуглеводні (метан, ацетилен), підприємство
впливом t°, радіації, каталізаторів з них утворююся інші сполуки, що
містяться у нафті. У верхніх шарах літосфери рідкі нафтові компоненти
випаровувались, рідина загусала, перетворювалась на асфальт і далі на
вугілля.
Цю історію вперше висловив Д. Менделєєв. А на початку ХХ ст.. фр. Вч. П.
Сабатьє змоделював описаний процес у лабораторії і добув суміш
вуглеводнів, подібну до нафти.
ІІ. Природний газ.
У природному газі містяться вуглеводні з низькими відносинами
молекулярними масами. Переважає в суміші метан – 80-90% масова частка
середньому. Решта – гомологи металу: етан, пропан, бутан і т.д.
З давніх – давен людині були відомі гази природні горючі, що виділялись
в деяких місцевостях з тріщин земної кори. Деякі народи вважали
священним вогонь у місцях постійного виходу природного газу, що
займались підприємство час грози.
У товщі Землі природний газ перебуває у стиснутому стані. Якщо
проверлити свердловину, газ підприємство тиском виходить на поверхню.
Його можна транспортувати на великі відстані, спрямувавши в газопровід.
Звідти газ іде на заводи, житлові приміщення (як паливо). При
використанні в побуті газу згоряє багато цінних речовин, хоча його
використовують в побуті замість дров і вугілля вважають тепер поступом.
Зробіть висновок щодо економного використання газу в побуті.
Природний газ ще переробляють на різні цінні хімічні продукти: як
сировина для добування ацетилену, водню (в хімічному синтезі аміаку).
Сажа з металу використовується для виготовлення друкової фарби, гумових
виробів (як наповнювач0.
Пригадайте, на яких властивостях метану базується добування згаданих
вище продуктів.
ІІІ. Сукупний нафтовий газ.
Є поклади природного газу, який залягає разом з нафтою і разом з нею
виходить на поверхню із свердловини.
Це сукупний нафтовий газ – суміш летких вуглеводнів: метану до 40%,
решта його гомологи та інші гази.
Суміш газів розділяють і використовують як паливо і як хімічну
сировину. Суміш пропану і бутану зріджують і зберігають підприємство
тиском у баланах, що дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені
до мережі газопроводів.
Зріджений газ використовують у газових запальниках.
Запитання:
Наведіть хімічні рівняння, що підтверджують використання природного
газу.
Для спалювання 20 л суміші пропану і бутану (н.у.), об’ємне
співвідношення газів 1:1 ) витрачається повітря, об’ємом
1) 100л
2) 143,75л
3) 575л
20л.
Вважати, що у повітрі містяться 20% кисню за об’ємом.
Термічні перетворення вуглеводнів
З алканів створюються нижчі алкени та алкани.
Метан починає перетворюватися лише з 1000(С, етан-з 500(С, пропан-з
450(С. Для вищих вуглеводнів при t>400(С розпад по С-С зв’язку стає
головним. Крекінг н-бутана йде по такій схемі: з ініцююванням
2CH3-(CH2
CH3CH2CH2CH3 (CH3+CH3-CH2-(CH2
2 продовження ланцюга по 2-м напрямкам.
А) (-розпад великих радікалів
(CH3+CH2=CH2
СН3СН2-(СH2
(H+CH3CH=CH2
б) заміщення стійких до розпаду радікалів.
H(((CH3, (C2H5)+C4H10 H2(CH4, C2H4)+(C4H9
Створенний бутільний радікал вступає в реакцію (-розпаду.
CH3-CH2-CH2-(CH2 (C2H5+CH2=CH2
CH3-CH2-(CH-CH3 (CH3+CH2=CH-CH3
Сумарна схема деструкції бутану.
СH4+CH2=CHCH3
С4Н10 C2H6+CH2=CH2
Термічний розпад вищих алканів (С6 та більше) з збільшнням глибини
перетворення ускорюється у зв’язку з з’явленням алкенів, маючих слабкий
С-С зв’язок в (-положенні до С=С.
Для нафтенів більш можливі реакції розпаду циклоалканів до елементів та
дегідрірування до диєнів та аренів. Швидкість розпаду по С-С набагато
більша, ніж С-Н. Головні продукти крекінгу-нищі алкани та алкени, диєни
та Н2.
CH2 3CH2=CH2
H2C CH2
CH2=CH-CH2-CH2CH2-CH3
CH2=CH2+CH2=CH-CH2-CH3
H2C CH2
C2H6+CH2=CH-CH=CH2
CH2
Реакції йдуть також по радікальному механізму через бірадікал, котрий
з’являється при ініцююванні.
Перетворення аренів термодинамічно можливо за реакціями: розпад до
елементів; розкриття ароматичного кільця ( при великій t).
При робочих температурах йде тільки дегідроконденсація
2C6H6 C6H5-C6H5+H2
розпад йде швидше побоковим алкільним ланцюгам за реакцією (розпаду.
Основні напрямки-крекінг алканових ланцюгів та деалкілюванняю таким
чином, продуктами термічного перетворення аренів є стирол, алкани та
інші продукти крекінгу бокових ланцюгів толуолу, бензолу. Перетворюються
також алкени, котрі створюються з основних продуктів.
PAGE
PAGE 4
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
