Главная >> Химия 10 класс. Базовый уровень. Кузнецова

Глава 12. Природные источники и способы переработки углеводородов. Промышленный органический синтез

§ 39. Природный и попутный нефтяные газы

Повторите свойства предельных углеводородов и их применение.

Природный газ

Разведанные запасы природного газообразного топлива на Земле велики, превышают 60 трлн м³, а прогнозируемые запасы оцениваются в 200 трлн м³.

Крупнейшие газовые месторождения в мире находятся в Алжире, Иране, США, Нидерландах. В России это Западная Сибирь (Уренгойское, Заполярье), Республика Коми (Вуктыльское), Астраханская и Оренбургская области. Месторождения распределены неравномерно: 75% природного газа приходится на районы Сибири и Дальнего Востока.

Состав природного газа зависит от месторождения. Основной его компонент — метан. Его доля может достигать 98,9% (обычно существенно меньше). Кроме метана в природном газе содержатся: этан — до 0,3%, пропан — до 0,2%, бутан — до 0,1 %, оксид углерода(IV), азот и водород — до 0,5%.

В настоящее время до 90 % природного газа используется в качестве газообразного топлива: на металлургических заводах, на тепловых электростанциях, в стекловаренных печах и т. д., в быту. Природный газ начинают применять для автомобильного транспорта, так как этот вид топлива экологически более чистый. Газообразное топливо имеет ряд преимуществ перед твёрдым топливом:

• высокую теплоту сгорания;
• лёгкость воспламенения;
• возможность предварительного нагрева и получения высокой температуры;
• отсутствие золы и шлака при нагревании;
• отсутствие дыма, малое содержание оксида серы (IV), что способствует улучшению экологического состояния окружающей среды;
• удобство и дешевизна транспортировки.

В то же время природный газ является важным источником сырья для химической промышленности.

Для производства каких веществ и материалов применяется в качестве сырья природный газ?

При использовании природного газа в быту особенно опасна утечка газа, так как при больших концентрациях он вызывает удушье. Смешанный в определённых пропорциях с воздухом, он становится взрывоопасен.

Проблема. Как обнаружить утечку газа?

Попутный нефтяной газ

Этот газ тоже является природным, но особое название он получил потому, что находится над нефтью и растворён в ней вследствие высокого давления. При добыче нефти из-за резкого падения давления газ легко отделяется от нефти.

В попутных нефтяных газах содержится меньше метана, чем его гомологов. Средний состав попутных газов выглядит так: CH₄ (30,8%), С₂Н₆ (7,5%), С₃Н₈ (21,5%), С₄Н₁₀ (20,4%), С₅Н₁₂ (19,8%) и выше.

При использовании попутного нефтяного газа его разделяют на следующие фракции (табл. 21).

Основные понятия

Природный газ • Попутный нефтяной газ • Сухой газ • Газовый бензин

Вопросы и задания

1. Чем отличается состав природного газа от попутного нефтяного газа?

2. Какие фракции выделяют из попутного нефтяного газа и для чего их используют?

3. Запишите схемы реакций, с помощью которых можно осуществить следующие ряды превращений:

4. Рассчитайте объём воздуха, который пошёл на сжигание 8 л бутана, если объёмная доля негорючих примесей составляет 2 %. (Объёмы газов измерены при н. у.)

5. Используя различные источники информации, в том числе Интернет, составьте схему «Природный газ — ценное сырьё химической промышленности». Запишите соответствующие уравнения химических реакций.

Выводы

1. Природными источниками углеводородов являются: нефть, каменный уголь, природный газ.

2. Природный газ используют как топливо и как химическое сырьё. Большое промышленное значение имеет термическое разложение метана.

3. Сырую нефть применяют только в качестве исходного материала для получения продуктов её перегонки (бензина, керосина, соляровых масел, смазочных масел, парафина, гудрона).

4. Бензин — смесь лёгких углеводородов. Выход бензина увеличивают за счёт крекинга нефтепродуктов. Качество бензина зависит от его детонационной стойкости. Детонационная стойкость бензина повышается путём изменения его состава при проведении реакций изомеризации, ароматизации (риформинг) углеводородов или добавлении к бензину специальных веществ.