Тест с ответами по теме Природные источники УВ

Контрольная работа : Природные источники углеводородов.

1.Выражать состав нефти одной формулой

A) нельзя, потому что нефть — смесь

B) можно, потому что нефть – горючее вещество

C) можно, потому что нефть – жидкое вещество

D) нельзя, потому что нефть – содержит ароматические углеводороды

E) можно, потому что нефть – сложное вещество

2. Наиболее легкая фракция перегонки нефти

A) Газолиновая

B) Мазут

C) Керосиновая

D) Газойль

E) Лигроиновая

3.Не является продуктом коксования каменного угля:

A) Каменноугольная смола

B) Водный раствор аммиака

C) Аминокислоты

D) Коксовый газ

E) Кокс

4.Остаток нефти, содержащий углеводороды с большим числом атомов углерода

A) Лигроин

B) Мазут

C) Бензин

D) Керосин

E) Газойль

5. Основные направления промышленной переработки природного газа:

A) Синтез новых веществ, источник энергии

B) Получение парафинов

C) Химическое сырье для получения полимеров

D) Получение органических растворителей

E) Получение ароматических углеводородов

6. Технологический процесс переработки нефтепродуктов с целью получения высокооктановых бензинов:

A) Риформинг

B) Электролиз

C) Гидролиз

D) Гидратация

E) Пиролиз

7.Продукт переработки нефти, используемый для производства спичек, свечей

A) Лигроин.

B) Гудрон.

C) Парафин.

D) Смазочные масла.

E) Керосин

8.В отличие от неорганических веществ большинство органических соединений:

A) тугоплавки

B) легкоплавки

C) нелетучи

D) электролиты

E) негорючи

9.Наиболее легкая фракция перегонки нефти

A) Лигроиновая

B) Керосиновая

C) Газойль

D) Газолиновая

E) Мазут

10Не является физическим свойством нефти:

A) Практически не растворима в воде

B) С характерным запахом

C) Не имеет запаха

D) Маслянистая жидкость

E) От светло-бурого до черного цвета

11.Продукт перегонки нефти, применяемый как горючее для тракторов, — это:

A) Смазочные масла

B) Лигроин

C) Вазелин

D) Бензин

E) Гудрон

12. В состав газового бензина в основном входят

A) Пентан и гексан

B) Этан и пропан

C) Этан и гексан

D) Метан и этан

E) Этилен и пропан

13.Крекинг нефтепродуктов проводится с целью получения:

A) бензина

B) бензола

C) мазута

D) бутадиена

E) углеводов

14. Вещество, которое не получают из мазута

A) топливо

B) вазелин

C) гудрон

D) парафин

E) глюкоза

15.Основной способ переработки нефти

A) Пиролиз

B) Крекинг

C) Перегонка

D) Риформинг

E) Гидролиз

16. Процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуется углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле, называется:

A) Риформингом

B) Полимеризацией

C) Поликонденсацией

D) Крекингом

E) Диссимиляцией

17.Главный недостаток перегонки нефти

A) Малый выход бензина (не более 20%)

B) Большой выход мазута

C) Высокая себестоимость

D) Длительность процесса

E) Низкая рентабельность

18. Конечным продуктом перегонки мазута является

A) Вазелин

B) Гудрон

C) Соляровые масла

D) Смазочные масла

E) Парафин

Вариант 1

«Использовать нефть в качестве топлива – это все равно, что топить печь ассигнациями!» Д.И.Менделеев.

Дайте развернутый, доказательный с точки зрения химии ответ на вопрос: «Справедливо ли утверждение великого ученого?»

Вариант 2

«Энергетические ресурсы РФ. Экологический аспект их использования»

Дайте развернутый, доказательный с точки зрения

Самый популярный продукт из нефти — Бензин

Автомобильный бензин должен соответствовать трем основным требованиям: равномерность горения, должен легко запускаться в холодную погоду и соответствовать экологическим требованиям.

Октановый рейтинг

Чтобы выполнить первое требование, бензин должен плавно гореть в двигателе без преждевременной детонации, или стука т.к. сильный стук может рассеять выходную мощность и даже привести к повреждению двигателя.

Каждый компонент нафты, который смешивается с бензином, тестируется отдельно на предмет октанового числа. Реформатор, алкилат, полимер и крекинг-нафта, а также бутан — все имеют высокий рейтинг (90 или выше) по этой шкале, в то время как прямогонная нафта может иметь рейтинг 70 или меньше.

В 1920-х годах было обнаружено, что добавление тетраэтилсвинца значительно повышает октановое число различных нафтов и было обнаружено, что каждый компонент нафты имеет уникальный ответ на свинцовые добавки, причем некоторые комбинации оказываются синергетическими, а другие — антагонистическими.

Высоколетучие и низколетучие компоненты

Второй главный критерий для бензина — это то, что он должен быть достаточно летучим, чтобы двигатель автомобиля мог запускаться в холодную погоду — это достигается путем добавления бутана в смесь бензина. К счастью, бутан также является высокооктановым компонентом с альтернативным использованием в экономике, поэтому его историческое применение было в основном в бензине.

Еще одно требование, чтобы качественный бензин имел высокое энергосодержание, выполняется путем включения в смесь компонентов с более высокой температурой кипения. Тем не менее, обе эти практики в настоящее время ставятся под сомнение по экологическим соображениям. Та же высокая летучесть, которая обеспечивает хорошие пусковые характеристики в холодную погоду, может привести к высоким испарительным потерям бензина при заправке, а включение высококипящих компонентов может увеличить выброс несгоревших углеводородов из двигателя при запуске.

Дизель — топливо для дизельных двигателей с воспламенением от сжатия.

Дизельные дистилляты имеют температуру кипения намного выше (180-350 С), чем дистилляты, из которых производится бензин. Из-за высокого содержания серы в этих дистиллятах его необходимо удалять путем обработки водородом в каталитических процессах (гидроочистка).

Разработка месторождений началась с середины прошлого века. Потенциал газа оценили по достоинству и теперь используют в различных отраслях производства. Проведенная переработка природного газа решает проблему с очисткой и расширяет области применения высококалорийного продукта после транспортировки.

Происхождение и состав сырья

Объяснить происхождение газа пока не удалось. Ученые выдвигают предположения, и основной спор ведется между двумя популярными теориями.

Согласно первой в океан, расположенный на месте материков, попадали живые организмы. В процессе гибели и разложения накапливались огромные массы. По мере погружения происходило воздействие высоких температур и давления. Соединение с водородом привело к появлению углеводорода.

Второе предположение говорит о геологических процессах, связанных с перепадами давления. Углеводороды скапливаются на глубине с меньшим уровнем и образуют месторождения. Основной состав газа включает:

  • метан и бутан;
  • пропан и этан;
  • водородные и углеродные соединения;
  • гелий и азот;
  • разнообразные примеси.

Сырье в месторождении находится в газообразном состоянии. Газ можно обнаружить в нефти и воде. Природный продукт абсолютно без запаха, придание аромата происходит после переработки и одорации.

Добыча газа

При разработке нефтяных скважин нередко получали газ, считавшийся побочным продуктом. Залежи сырья располагаются в пористых горных породах и пустотах на глубине до 10 тысяч метров.

  1. Предстоящая добыча газа начинается с геолого-разведочных работ. Потребуется найти место залегания, определить объем и глубину.
  2. Устанавливается скважина, и производится бурение. Современные методы позволяют дойти до 12 километров. При разработке нефтяного пласта первоначально откачивают газ.
  3. Крупные месторождения, предполагающие длительную эксплуатацию (до 10 лет), приведут к строительству предприятий по очистке и переработке. Это сокращает расходы на перевозку.
  4. Малый объем примесей приведет к немедленной транспортировке. На специализированном предприятии происходит глубокая переработка и получение полезных компонентов.

Для перевозки проще использовать трубопровод. Газ перемещается под давлением и расходы минимальны. Специализированные танкеры сумеют доставить продукт в сжиженном виде при соблюдении определенных условий.

Значение переработки

Разведка, установка скважин и добыча превращаются в первые этапы. Возникает острая необходимость произвести первичную очистку непосредственно на месте.

Особенно важно отделить соединения серы. В дальнейшем она смешивается с водородом и найдет применение в химической отрасли. Полнейшая очистка пройдет на предприятиях, занимающихся переработкой газа. Применяемые технологии позволяют не наносить вреда окружающей среде. Выделенные продукты переработки востребованы в других отраслях.

Принцип работы заводов по переработке

Специализированные комплексы перерабатывают газ с определенной целью. Конечный продукт должен полностью очиститься от примесей и нужно постараться извлечь больше полезных элементов.

Крупное производство уделяет особое внимание минимализации затрат. Однако это не должно привести к нарушению экологического баланса. Вторичное сырье будет высококачественным и недорогим.

Действующие способы

Если нефть нуждается в обязательной очистке и подготовке, газ нередко попадает в трубопровод незамедлительно. На предприятии выбирают способы переработки, соответствующие составу сырья:

  • задействуют физические и энергетические методы;
  • проводят химические и каталитические реакции;
  • используют термохимический процесс.

Действующие варианты проверены временем и отвечают уровням безопасности. С помощью вторичной переработки происходит окончательная очистка газа от примесей.

Физическая переработка

Основа метода базируется на физических и энергетических характеристиках газа. В начале процесса происходит нагрев, и изменяется состав сырья. Удается на месте разработки избавиться от примесей.

Нагрев приводит к последующему охлаждению. Вместо компрессоров стали устанавливать нефтяные насосы и эжекторы, удешевляющие очистку и разделение.

Использование химических реакций

Химико-каталитическое воздействие приведет к выбору метода. Применяют углекислотную или паровую конверсию или парциальное окисление.

Последняя схема переработки получила приоритет. Отпадает необходимость в катализаторе, и увеличивается скорость реакции. Термохимический режим связан с тепловыделением, происходящим из-за неполного окисления углеводородов.

Минус заключается в поднятии температуры до 11 тысяч градусов и необходимости выдерживать давление в 3 атмосферы. В результате переработки возникает синтезированный газ, нераспадающийся на элементы.

Транспортировка природного газа

Предстоящая транспортировка газа по газопроводу или с помощью танкера должна произойти после предварительной подготовки. Следует изучить состав и избавиться от вредных элементов.

Пары воды конденсируются и накапливаются в местах изгиба трубопровода. Сера приводит к преждевременной коррозии. Азотные устройства помогут создать инертную среду и ускорить скорость прохождения.

При подготовке используется несколько схем. Рядом с месторождением происходит первичная очистка и сушка в абсорбционных колоннах. Отделение гелия и сероводорода производится на специализированном предприятии.

По газопроводу

Сечение газопровода доходит до 1.4 метра. Потребуется выдерживать определенное давление, доходящее до 75 атмосфер. Продвижение на удаленное расстояние приведет к потере энергии.

Исправить ситуацию сумеют компрессорные станции. Давление доходит до 120 атмосфер с дальнейшим охлаждением. Строительство и обслуживание требует вложения средств, однако метод наиболее рентабельный и позволяет не завышать цену газа.

С помощью танкеров

В последние годы построены терминалы, способствующие перевозке газа в специальных танкерах-газовозах. В судне устанавливают изотермические емкости, и снижают температуру до минус 60 градусов, необходимых для транспортировки в сжиженном состоянии.

Газопровод протягивают от месторождения к морскому побережью. В терминале осуществляется сжижение и закачка. Вместимость судна варьируется от 150 до 250 тысяч кубометров.

Высокие расходы неизбежны, поскольку необходимо создать налаженную инфраструктуру. Есть немало плюсов. Уровень безопасности выше, учитывая сжиженное состояние. Метод транспортировки экономичный, если потребитель находится на расстояния свыше 2000 километров.

Другие методы

Перевозка газа производится в железнодорожных цистернах в сжиженном виде. Планы перевозить сырье на дирижаблях пока не нашли применения. Транспортировка в газогидратном состоянии нуждается в доработке.

Продукты и переработки и применение

Чистый газ занимает объем до 80 процентов. Отличный источник топлива особенно востребован в зимний период. Полученные основные продукты химической переработки помогут создать ценную продукцию.

  1. Производным компонентом метана станет формальдегид. Нашел применение в строительстве, мебельном производстве, медицине и косметологии. Производят теплоизоляцию, антисептики, фанеру и плиты.
  2. Аммиак востребован в качестве сельхозудобрения. Нужен в пищевой промышленности и при разработке лекарственных препаратов.
  3. Смолы способствуют созданию красителей и лака, применяемых в строительстве.
  4. Инертный гелий нужен для спутников, ядерных реакторов, медицинских изделий и проведения геологоразведки.
  5. Производство краски, каучука и полиуретана нуждается в анилине.
  6. Метанол становится топливным элементом и растворителем.
  7. Кислоты применяют в кулинарии, легкой и текстильной промышленности.
  8. Изготовление пластмассовых изделий не обойдется без включения этилена, созданного после соединения с этаном.

Методы переработки делают добычу газа выгодной, поскольку технологии позволяют извлечь все ценные компоненты. Отрасли экономики получают качественное сырье по низкой себестоимости.

В плане экологии газ остается самым чистым видом топлива. Во время сгорания выброса вредных веществ практически не происходит. Создание парникового эффекта больше связано с другими источниками. Обойтись без переработки сырья невозможно. Первичное очищение проходит на месте разработки. Это уберегает трубопровод от разрушения и способствует отделению полезных элементов. На специализированных предприятиях сумеют окончательно синтезировать продукт. Отходы отсутствуют, поскольку выделенные элементы нужны в других отраслях и пользуются необычайным спросом.

Разведка нефти

Целью нефтеразведки является выявление, оценка по экономическим и геологическим параметрам, а также подготовка к разработке мест нефтедобычи. В нефтеразведку входят буровые работы, геологические и геохимические работы на местах залежей нефти. Выделяют три этапа:

  1. Первым этапом является поиск в бассейнах, где нефтегазоносность не установлена. Проводятся региональные работы и исследование тектонических зон. Проводят гравиметрическую, геологическую и аэромагнитную съемку, исследование химического состава пород и вод. Затем проводится бурение опорных скважин.
  2. На втором этапе проводится детальная гравиразведка, сейсмо- и электроразведка, детализированная структурно-геологическая съемка. Уточняются масштабы съемки и прогнозы залежей нефти, подсчитываются и прогнозируются её запасы.
  3. Третьим этапом проводят бурение скважин для поиска нефтяных залежей. Максимальная глубина бурения выполняется у первых поисковых скважин.

Основной целью разведывательного этапа является подготовка к разработке, выделение контуров залежей и прогнозирование возможных запасов.

Добыча нефти

Сегодня вся добываемая нефть извлекается через буровые скважины. Чтобы нефть поднималась на поверхность земли с сопутствующими ей водой и газом, требуется установка герметичной системы подъемных труб, арматуры и механизмов.

Следует учитывать, что данные системы должны быть рассчитаны на работу под давлением, характерным для подземных пластов пород.

Весь процесс добычи нефти условно подразделяют на три стадии:

  1. Движение нефти горизонтально, вдоль пласта, по направлению к скважине. Такое движение достигается посредством искусственной разности между давлением на забоях скважины и на пласте.
  2. Движение нефти от забоя скважины до ее устья на поверхности земли. Это движение называют процессом эксплуатации скважины.
  3. Сбор нефти, воды и газа, поступивших на поверхность земли, разделение, устранение минеральных солей и твердых осадков.

Добывание нефти из скважины выполняется за счет естественного ее фонтанирования под воздействием пластового давления. Искусственным путем ресурс поднимается механизированным способом.

Вначале разработки обычно используют метод фонтанной добычи, когда же подача фонтана ослабеет, скважину оснащают механизированными способами подъема нефти.

Среди механизированных способов выделяют:

  • газлифтный способ с компрессорной стацией, газосборниками и газораспределителями;
  • глубинонасосный, с использованием гидропоршневых, штанговых и винтовых насосов.

Переработка нефти

Нефтепродукты получают на той или иной стадии переработки исходного нефтяного сырья. Сбыт нефти и продуктов её переработки сегодня является одним из наиболее капиталоемких сегментов мирового хозяйства.

Переработка проводится с целью очистки, повышения октанового числа в том случае, если получают бензин, разделения фракций и дальнейшего их преобразования.

На первых стадиях от сырья отделяют растворенные алканы путем их отгонки. После этого сырье снова нагревается, и переходят в газообразное состояние соединения с низкой температурой кипения.

При повышении температуры, соответственно, отгоняются соединения с более высокой температурой кипения и перехода в газообразное состояние. Таким образом, собирают три разные фракции, которые в дальнейшем разделяются и перерабатываются в зависимости от того, какие продукты нефтепереработки необходимо получить.

Перерабатывающие производства

Продукция, получаемая из нефти, сильно зависит от профиля производства, которое перерабатывает сырье. Топливные производства специализируются на получении бензина, дизельного топлива, керосина, но также могут отпускать в продажу побочные продукты производства.

Топливно-масляные, соответственно, дополнительно выделяют фракции, из которых можно получить смазочные и соляровые масла. Топливно-нефтехимические производства поставляют не только горючее, но и вещества, являющиеся исходными для химических производств – этилен, стирол.

Соответственно, топливно-масляно-нефтехимические являются универсальными и выпускают наибольший ассортимент продукции, получаемой при переработке природного сырья.

Процесс переработки нефти

Несмотря на это, наибольшим спросом пользуются именно топливные предприятия по переработке. Нефтеперерабатывающих предприятий топливного профиля наблюдается больше других, так как моторное горючее пользуется широким спросом у населения и промышленности.

Солнечные батареи

Панели солнечных батарей, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют главными конкурентами невозобновляемых источников энергии. Тем не менее, для изготовления таких панелей также используются невозобновляемое сырье – фотоэлемент, преобразующий энергию, должен быть нанесен на панель, изготовленную из нефтяной смолы.

Нейлон

У многих нейлон ассоциируется с элементом женского гардероба – нейлоновыми колготками и чулками. Но это далеко не конечный список продукции, изготовленной из нейлона. Он входит в состав средств бытовой химии, одежды, парашютов, подшипников, втулок и многих других, незаменимых в быту вещей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *