Природные источники углеводородов

Основными природными источниками углеводородов являются нефть, газ, уголь. Из них выделяют большую часть веществ органической химии. Подробнее об этом классе органических веществ говорим ниже.

Состав полезных ископаемых

Углеводороды – наиболее обширных класс органических веществ. К ним относятся ациклические (линейные) и циклические классы соединений. Выделяют насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные) углеводороды.

К предельным углеводородам относят соединения с одинарными связями:

  • алканы – линейные соединения;
  • циклоалканы – циклические вещества.

К непредельным углеводородам относятся вещества с кратными связями:

  • алкены – содержат одну двойную связь;
  • алкины – содержат одну тройную связь;
  • алкадиены – включают две двойные связи.

Отдельно выделяют класс аренов или ароматических углеводородов, содержащих бензольное кольцо.

Классификация углеводородов

Рис. 1. Классификация углеводородов.

Из полезных ископаемых выделяют газообразные и жидкие углеводороды. В таблице природные источники углеводородов описаны подробнее.

Источник

Виды

Содержание

Нефть

Алканы, циклоалканы, арены, кислород, азот, серосодержащие соединения

Газ

  • природный – смесь газов, находящаяся в природе;
  • попутный – газообразная смесь, растворённая в нефти или находящаяся над ней

Метан с примесями (не больше 5 %): пропан, бутан, углекислый газ, азот, сероводород, водяной пар. В природном газе больше метана, чем в попутном

Уголь

  • антрацит – включает 95 % углерода;
  • каменный – содержит 99 % углерода;
  • бурый – на 72 % состоит из углерода

Углерод, водород, сера, азот, кислород, углеводороды

Ежегодно в России добывается более 600 млрд. м3 газа, 500 млн. тонн нефти, 300 млн. тонн угля.

Переработка

Полезные ископаемые используются в переработанном виде. Каменный уголь прокаливают без доступа кислорода (процесс коксования), чтобы выделить несколько фракций:

  • коксовый газ – смесь метана, оксидов углерода (II) и (IV), аммиака, азота;
  • каменноугольная смола – смесь бензола, его гомологов, фенола, аренов, гетероциклических соединений;
  • аммиачная вода – смесь аммиака, фенола, сероводорода;
  • кокс – конечный продукт коксования, содержащий чистый углерод.

Коксование

Рис. 2. Коксование.

Одна из ведущих отраслей мировой промышленности – переработка нефти. Извлекаемая из недр земли нефть называется сырой. Она подвергается переработке. Сначала проводится механическая очистка от примесей, затем очищенную нефть перегоняют для получения различных фракций. В таблице описаны основные фракции нефти.

Фракция

Состав

Что получают

Газовая

Газообразные алканы от метана до бутана

Топливо

Бензиновая

Алканы от пентана (С5Н12) до ундекана (С11Н24)

Бензин, эфиры

Лигроиновая

Алканы от октана (С8Н18) до тетрадекана (С14Н30)

Лигроин (тяжёлый бензин)

Керосиновая

Алканы от додекана (С12Н26) до октадекана (С18Н38)

Керосин

Дизельная

Алканы от тридекана (С13Н28) до нонадекана (С19Н36)

Дизель

Мазут

Алканы от пентадекана (С15Н32) до пентаконтана (С50Н102)

Смазочные масла, вазелин, битум, парафин, гудрон

Перегонка нефти

Рис. 3. Перегонка нефти.

Из углеводородов производятся пластмассы, волокна, медикаменты. Метан и пропан используются в качестве бытового топлива. Кокс используется в производстве чугуна, стали. Из аммиачной воды производят азотную кислоту, аммиак, удобрения. Гудрон применяется в строительстве.

Что мы узнали?

Из темы урока узнали, из каких природных источников выделяют углеводороды. В качестве сырья органических соединений используются нефть, каменный уголь, природный и попутный газы. Полезные ископаемые очищают и делят на фракции, из которых получают пригодные для производства или прямого использования вещества. Из нефти производят жидкое топливо, масла. Газы содержат метан, пропан, бутан, используемые в качестве бытового топлива. Из каменного угля выделяют жидкое и твёрдое сырьё для производства сплавов, удобрений, медикаментов.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 136.

Предметы