План-конспект уроку з хімії (10 клас) на тему Урок хімії в 10 класі – quot; Нафта
Урок хімії у 10 класі (базовий рівень) за підручником О.С. Габрієляна
Додатковий матеріал на тему «Перегонка нафти як початкова стадія нафтопереробки»
Трохи з історії…
У 1840 р. губернатор м. Баку направив у санкт-петербурзьку Академію наук кілька бочок з нафтою вивчення її промислового використання і отримав через деякий час відповідь: «Це смердюча речовина придатна лише змащення коліс біля воза». Відповідь характеризувала співробітників академії з не кращого боку – у ці роки вже з'явилися перші перегонні заводи в Україні (на Кавказі) та в Америці.
Переробку нафти на Кавказі вперше розпочали брати Дубінини, кріпаки з Володимирської губернії. Апарат Дубініних був дуже простий. Як паливо для перегонки нафти використовувалися дрова. Основною метою перегонки було отримання гасу. З 30 відер нафти отримували 16 відер гасу. Гас широко застосовували як паливо для гасових ламп, керогазів. Цікаво, що решту нафти зазвичай знищували спалюванням, вона тривалий час не знаходила застосування. Однак з винаходом двигуна внутрішнього згоряння саме ця фракція - бензин - виявилася чи не найголовнішим, найціннішим продуктом нафтопереробки.
Сучасна нафтопереробка – це складний комплекс виробничих процесів, спрямований отримання нафтопродуктів, і навіть сировини для нафтохімії та органічного синтезу. До стадії перегонки нафту очищають від домішок солей та води.
Так як нафта - складна суміш природних вуглеводнів різної молекулярної маси, то первинна переробка - це перегонка нафти, яка дозволяє розділити нафту на окремі фракціївідповідно до температури кипіння вуглеводнів.
Перегонка заснована різниці температур кипіння вуглеводнів, які входять до складу нафти, тобто. перегонка - фізичний процес, з вуглеводнями не відбуваються хімічні перетворення.
У промисловості перегонку нафти здійснюють в установці, яка складається з трубчастої печі та колони ректифікації (розділової). У печі знаходиться змійовик (трубопровід). По трубопроводу безперервно подається нафта, де вона нагрівається до 350 ° С і у вигляді парів надходить в колону ректифікації (сталевий циліндричний апарат висотою 50 - 60 м). Усередині вона має горизонтальні перегородки з отворами, звані тарілки. Пари нафти подаються в колону і через отвори піднімаються нагору, при цьому вони поступово охолоджуються і зріджуються. Менш леткі вуглеводні конденсуються вже на перших тарілках, утворюючи газойльову фракцію. Більше леткі вуглеводні збираються вище і утворюють гасову фракцію, ще вище збирається лігроїнова фракція. Найбільш леткі УВ виходять у вигляді пари з колони і зріджуються, утворюючи бензин. Частина бензину подається назад в колону для зрошення пари, що піднімаються. Це сприяє охолодженню та конденсації відповідних ПВ. Рідка частина нафти, що надходить у колону, стікає по тарілках вниз, утворюючи мазут, що є цінною сумішшю великої кількості важких вуглеводнів. Така перегонка називається фракційною.
Склад фракцій та інтервали їх температур кипіння на різних заводах можуть відрізнятися залежно від вихідного складу нафти. І, крім того, на сучасному виробництві перегонка відбувається не в одній, а послідовно в кількох колонах ректифікації. Це обумовлено економічними міркуваннями (менше витрати енергії) та необхідністюотримати більш чисті продукти.
Головний недолік такої перегонки - малий вихід бензину (не більше 20%).