Экологические проблемы связанные с переработкой нефти

Экологические проблемы связанные с переработкой нефти

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными

загрязняющими веществами в окружающей среде . Основными источниками загрязнения нефтью являются: регламентные работы при обычных транспортных перевозках нефти, аварии при транспортировке и добычи нефти, промышленные и бытовые стоки.

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов

добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и

балластных вод, — все это обуславливает присутствие постоянных полей

загрязнения на трассах морских путей. Но утечки нефти могут происходить и на поверхности, в итоге нефтяное загрязнение обхватывает все области

Загрязнение влияет не только на окружающую нас среду, но и на наше

здоровье. С такими быстрыми «разрушительными» темпами , вскоре все вокруг нас, будет непригодно для использования : грязная вода будет сильнейшим ядом, воздух насыщен тяжелыми металлами, а овощи и вообще вся растительность будет исчезать из-за разрушения структуры почвы. Именно такое будущее ожидает нас по прогнозам ученых примерно через столетие, но тогда будет поздно что-либо предпринимать.

Постройка очистных сооружений, ужесточенный контроль за

транспортировкой и добычей нефти, двигатели работающие за счет извлечения водорода из воды – это всего — лишь начало списка того, что можно применить для очищения окружающей среды. Эти изобретения доступны и могут сыграть решающую роль мировой и Российской экологии.

Заключение

В настоящее время человечество переживает углеводородную эру. Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. К сожалению, российская нефтяная промышленность находиться сейчас в состоянии глубокого кризиса. Было перечислено немало ее проблем. Каковы же перспективы развития отрасли? Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12 — 15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Дальнейшее экстенсивное развитие нефтяной промышленности уже невозможно.

По этим и другим причинам России необходимо реформировать нефтяную промышленность.

Появился бы интерес к приобретению нефтеперерабатывающего оборудования. Стимул к развитию получила бы не только нефтяная промышленность, но и машиностроительные предприятия, нефтехимическая, химическая, металлургическая и другие отрасли.

Таким образом, положение в нефтяной промышленности достаточно сложное, но выход существует — реформирование отрасли. После чего она, конечно, не станет "локомотивом", который потянет всю экономику, однако сможет внести весьма значительный вклад в возрождение России.

В погоне за нефтью человек безжалостно теснит природу: вырубает леса, захватывает пастбища и пашни, загрязняет окружающую среду. „Прежде природа угрожала человеку, — пишет Ж.-И.Кусто, — а сейчас человек угрожает природе". Эти слова известного французского ученого-естествоиспытателя определяют нынешнее соотношение сил в органическом мире. Своей неразумной деятельностью человек может поставить природу на грань биологической катастрофы, которая отзовется, прежде всего на нем самом. Оправдываются слова французс­кого поэта Ф.Р. де Шатобриана: „Леса предшествуют человеку, пустыни следуют за ним". Уже сейчас, по выражению Дж. Марша, „Земля близка к тому, чтобы сделаться непригодной для лучших своих обита­телей". Под „лучшими обитателями" американский ученый подразу­мевал людей.

Сплошь и рядом загрязнение окружающей среды осуществляется непроизвольно, без определенного умысла. Большой вред природе наносится, например, от потери нефтепродуктов при их транспорти­ровке. До последнего времени считалось допустимым, что до 5 % от добытой нефти естественным путем теряется при ее хранении и пере­возке. Это означает, что в среднем в год попадает в окружающую среду до 150 млн. т нефти, не считая различных катастроф с танкерами или нефтепроводами. Все это не могло не сказаться отрицательно на при­роде.

Тяга человека к природе растет. Ежегодно в нашей стране около 30 млн. человек отдыхают на лоне природы, а к 2009 г., как утверждают ученые, уже 100 млн. человек будут стремиться провести свои отдых на живописных просторах нашей Родины. Однако наша любовь к природе не должна носить потребительского характера. Слово „лю­бить" должно у нас отождествляться со словом „беречь".

Наш дом — планета Земля — это всего лишь маленький голубой кораблик, летящий в суровом и недоброжелательном космосе. Ю.А. Гагарин записал в своем дневнике: „Облетев Землю в корабле-спутни­ке, я увидел, как прекрасна наша планета- Люди, будем хранить, и преумножать эту красоту, а не разрушать ее!". От каждого из нас зависит судьба живой и неживой природы. Проблема охраны окру­жающей среды должна стать государственной проблемой в каждой стране. Рациональное использование ресурсов биосферы, минеральных ресурсов Земли, бережное отношение к природе — единственно воз­можный путь спасения живой среды и самого человечества.

Список используемой литературы

1. Калинин А. Экономические проблемы нефтепереработки //Экономист. – 2006. — №5.

2. Кимельман С., Андрюшин С. Проблема нефтегазовой ориентации экономики России // Вопросы экономики. – 2006. — №4.

3. Романихин Н.В. Нефтегазовые проекты СРП (соглашение о разделе продукции): шанс для развития российской промышленности //ЭКО. – 2000. — №4.

4. Тоскунина В. Проблема нефтедобывающего региона //Экономист. – 2005. — №6.

5. Экономическая география России: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности экономики и управления (080100) / под ред. Т.Г. Морозовой. – 3-е изд. – М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2007.

Дата публикации: 02.12.2016 2016-12-02

Статья просмотрена: 10365 раз

Библиографическое описание:

Барабанщиков, Д. А. Экологические проблемы нефтяной промышленности России / Д. А. Барабанщиков, А. Ф. Сердюкова. — Текст : непосредственный, электронный // Молодой ученый. — 2016. — № 26 (130). — С. 727-731. — URL: https://moluch.ru/archive/130/35975/ (дата обращения: 19.04.2020).

В статье исследованы экологические проблемы влияния нефтяной промышленности в России, исследовано, насколько пагубной является нефтяная промышленность для окружающей среды; рассмотрены основные пути уменьшения её пагубного воздействия.

В работе сделан вывод о том, что нефть и нефтепродукты являются одними из самых распространённых и опасных техногенных загрязнителей, что обусловливается способностью углеводородов образовывать токсичные соединения в почвах, поверхностных и подземных водах; негативное воздействие нефтяной промышленности обусловлено непосредственной деградацией почвенного покрова на участках разлива нефти и воздействием её компонентов на сопредельные среды, вследствие чего продукты трансформации нефти обнаруживаются в различных объектах биосферы.

Ключевые слова: нефть, нефтеперерабатывающая промышленность, загрязнение, токсичность, радионуклиды, окружающая среда

Современное интенсивное хозяйствование на первый план выдвинуло удовлетворение безграничных растущих материальных потребностей человека. Достижения человека стали определяться совокупной ценностью изготавливаемых товаров и услуг. Создалась антиприродная система развития производства и потребления, природа стала нужной вещью, предметом для человека, её перестали воспринимать как сложную систему, которая обеспечивает жизнь биосферы и самого человека.

Добыча полезных ископаемых является одной из самых вредных деятельностей человека, которая с нарастающим темпом убивает окружающую среду, с одной стороны, удовлетворяя потребности людей, а с другой — ухудшая экологическую ситуацию на планете. Человек для удовлетворения своих потребностей забирает ежегодно около 300 млрд. минерального природного сырья, а создаёт конечный продукт не больше 2–3 % от этой массы. Отходы, оставшиеся после добычи сырья, поступают в биосферу — из них 2.5 % газообразные, 4 % жидкие, остальные — твёрдые, из которых 2 % являются опасными (токсичными, канцерогенными, мутагенными).

Деятельность человека, если её рассматривать с точки зрения выноса на поверхность земли отходов минерального сырья, можно сравнить с геофизическими процессами. Этот технический результат уже давно не вписывается в природный биотический круговорот, то есть живое существо уже не в состоянии включить такое количество антропогенных выбросов в свои пищевые цепи, причём некоторые из них являются токсичными для живых организмов и все они становятся загрязнителями и разрушителями природных систем.

Одним из серьёзных загрязнителей окружающей среды является нефтяная промышленность. Нефть в современном мире является одним из самых востребованных веществ, которое продолжает технологический процесс и облегчает жизнь людей, однако она является крупнейшим загрязнителем природно-антропогенной системы. Нефть занимает лидирующие позиции на мировом рынке топлива, её добывают в 80 странах мира, 40 % добываемой нефти поступает на рынок. Крупнейшими производителями нефти являются Венесуэла, Канада, Иран, Ирак, Кувейт, ОАЭ, Россия, Ливия, Нигерия, США. По статистическим данным за 2016 год, на конец 2015 года лидером по доказанным объёмам запасов нефти является Венесуэла, на которую приходится 47 млрд тонн запасов нефти или 17.7 % мировых запасов. На Российскую Федерацию приходится 6.0 % мировых запасов (14 млрд тонн). Всемирный объём доказанных запасов нефти на конец 2015 года составил 239.4 млрд тонн [1, p. 6]. На страны-члены ОПЕК пришлось в 2015 году 71.4 % доказанных мировых запасов.

Основная часть мощностей нефтеперерабатывающей промышленности сосредоточена в развитых странах, в том числе в США — 21 %, в Западной Европе — 20 %, Японии — 6 %. На долю России приходится 17 %.

Современные масштабы развития российской экономики и связанный с этим рост загрязнения окружающей среды, ставят под угрозу экологическое равновесие и здоровье нации. Поскольку Россия является мировым лидером по добыче нефти [12], загрязнение природной среды нефтью и сопутствующими загрязнителями является острейшей экологической проблемой во многих регионах России, а масштабы влияния нефтяной промышленности на окружающую среду нашей страны вызывают очень серьёзную обеспокоенность.

Читайте также:  Свечной ключ на приору 16 кл цена

Изучением пагубного влияния нефтепродуктов на окружающую среду в настоящее время занимаются многие исследователи, среди них О. Г. Миронов, И. А. Немировская, Р. П. Круглякова, Т. С. Смирнова, Л. И. Сваровская, И. Г. Ященко, Л. К. Алтунина [14], А. А. Чибилёв [15] и другие.

Целью данной работы является оценка воздействия нефтяной промышленности на экологическую ситуацию в России.

Нефтяная промышленность несёт в себе колоссальные опасности для окружающей среды и может вызывать последствия на разных уровнях: вода, воздух, почва, и, следовательно, все живые существа на нашей планете. Потребность в большом количестве воды обуславливается необходимостью размещения предприятий вблизи водоёмов, что, в свою очередь, заставляет принимать меры по защите водных объектов от загрязнения.

Наиболее распространённым и опасным следствием деятельности нефтяной промышленности является загрязнение нефтепродуктами, которое связано практически со всеми видами деятельности на всех этапах добычи нефти, от исследовательской деятельности до переработки. Другие воздействия нефтяной промышленности на окружающую среду проявляются в усилении парникового эффекта, появлении кислотных дождей, снижении качества воды, загрязнении грунтовых вод и т. д., потере биоразнообразия.

Одним из главных элементов нефтедобывающего процесса является бурение. Разведочное бурение поисковых нефтяных месторождений, а также эксплуатация скважин негативно влияют на окружающую среду, однако наибольшее количество загрязняющих веществ попадает в окружающую среду в результате аварийных ситуаций, но и при нормальных условиях прохождения производственного процесса окружающая среда, в частности педосфера и гидросфера, подвергается разрушению. Это в основном связано с образованием значительных объёмов отходов, в частности таких, как отработанная промывочная жидкость, удалённая порода и буровые сточные воды. В состав отходов, образующихся в процессе бурения, входит широкий спектр веществ органического и неорганического происхождения. При эксплуатации скважин для интенсификации добычи углеводородного сырья используют концентрированные растворы различных кислот, поверхностно-активных веществ, ингибиторов и др. Образование значительного количества промышленных отходов при сооружении нефтегазовых скважин, а также обеспечение надёжного их хранения, обезвреживания, захоронения или вывоза в места удаления представляет собой очень серьёзную экологическую проблему. Около половины (56 %) общего объёма отходов составляют буровые сточные воды, 28 % приходится на отработанную промывающую жидкость, в остальные 16 % входят раствор для испытания и удалённая порода. За цикл использования воды в технологическом процессе содержание нефтепродуктов в буровом растворе сточных вод растёт в 260–760 раз, содержание взвешенных веществ — в 146–400 раз, содержание органических веществ — в 348–652 раз, содержание водорастворимых солей и другие показатели растут сравнительно существенно.

Как свидетельствует опыт эколого-геологических исследований, для почв нефтепромысловых районов характерными являются такие загрязняющие вещества [1]: нефть, нефтепродукты, фенолы, тяжёлые металлы (Сr, Mn, Fe, Со, Ni, Сu, Zn, Рb, Сd, V), азотные соединения (ионы нитрата и аммония).

Следует заметить, что загрязнение почвы нефтепродуктами в результате деятельности автотранспорта существенно отличается от разливов нефти при добыче и транспортировке, так как при этом в нижние горизонты нефтепродукты проникают постепенно, по мере роста концентрации веществ на поверхности. В их перечень входят практически все автотранспортные предприятия, трубопроводный транспорт, предприятия нефтехимической и нефтегазодобывающей промышленности. Аварии, связанные с выбросом углеводородов, случаются как в результате отказа оборудования (чаще электрохимическая и биологическая коррозия), так и в случае несанкционированного проникновения в трубопроводы.

При сооружении скважин потенциальными загрязняющими веществами являются: промывочные жидкости и тампонажные растворы; буровые сточные воды и буровой шлам; пластовые флюиды; горюче-смазочные материалы и другие отходы сооружения скважин.

В таблице 1 представлены усреднённые результаты исследований отходов бурения на содержание тяжёлых металлов.

Содержание тяжёлых металлов впромывающих жидкостях

Элемент

Содержание вэкстракте, мг/дм 3

Нефтепродукты, попадающие в воду, образуют сначала слой на поверхности, при этом лёгкие углеводороды начинают испаряться. В водный раствор переходят жирные, карбоновые и нефтяные кислоты, а также фенолы и крезолы. Через несколько дней после поступления в результате химического и биохимического разложения образуются другие растворимые соединения — окисленные углеводороды, токсичность которых значительно выше. Донными отложениями сорбируется часть нефтепродуктов, попавших в воду, причём наибольшей сорбционной способностью обладают глинистые илы.

Серьёзную опасность представляет собой загрязнение почвы в процессе переработки нефти, и хотя эта проблема, по сравнению с загрязнением воздуха и воды, является менее значимой, ущерб для окружающей среды наносится колоссальный. Многие остатки образуются в процессе рафинирования, некоторые из них проходят переработку на других этапах процесса. Другие остатки собираются и вывозятся на свалки. Загрязнение почвы, включая некоторые опасные отходы, отработанные катализаторы или коксовую пыль, происходит в результате утечек, аварий или разливов, а также в процессе транспортировки.

Главным образом, токсичность отработанных масел растёт из-за постепенного увеличения содержания бенз(а)пирена. Содержание в отработанных маслах бенз(а)пирена в большинстве стран служит показателем их опасности, поскольку суммарное токсическое действие бенз(а)пирена примерно в 10000 раз выше, чем у оксидов азота, которые также образуются в работающих маслах. Содержание бенз(а)пирена может увеличиваться до 15 мг / кг (общее содержание полициклических аренов до 482 мг / кг), а доля от общей канцерогенности отработанного масла составляет 18 %. Бенз(а)пирен является сильнейшим канцерогеном, мутагеном, токсичным, устойчивым, биоаккумулятивным веществом, вследствие чего в июне 2016 года по решению Евросоюза оно было добавлено в список особо опасных веществ [6]. Доказано, что это вещество оказывает очень серьёзное вредное воздействие на человеческий организм и окружающую среду.

Отработанные масла содержат в своём составе по разным оценкам около 38 химических соединений, обладающих мутагенным и канцерогенным действием. Среди этих соединений, кроме бенз(а)пирена, надо выделить фураны, диоксины, полихлордифенилы и другие соединения. Последние два включены Стокгольмской конвенцией в список токсичных стойких органических загрязнителей планеты [13] (Российская Федерация ратифицировала конвенцию лишь в 2011 году, приняв Федеральный закон «О ратификации Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях» [12]).

Ещё одной экологической проблемой является радиоактивность некоторой нефти и пластовых вод. В процессе осуществления общественного экологического контроля Союз экологов Республики Башкортостан обнаружил несколько десятков аномальных участков с уровнем радиации по гамма-фону до 950 микрорентген в час (норма — 35) на территории Башкортостана и Татарстана.

Технологически обогащённые природные радиоактивные материалы (TENORM) образуются в результате использования радиоактивных материалов природного происхождения в процессе добычи нефти. Твёрдые солевые отложения, шлам и пластовые воды, образующиеся при добыче нефти, могут содержать уран, торий, радий и другие природные радионуклиды. Уровни радия в почве и горных породах сильно различаются, как и их концентрации в твёрдых солевых отходах и шламах. Твёрдые солевые отходы состоят преимущественно из нерастворимого бария, кальция и соединений стронция, который выпал в осадок из полученной воды в результате изменений температуры и давления [5].Основным радиоактивным элементом, который накапливается в твёрдых фракциях, является радий. Концентрации радия-226 в твёрдых фракциях, как правило, выше, чем радия-228 [3].

Твёрдые солевые отложения обычно образуются на внутренней поверхности воздуховодов, насосов и клапанов, а также на стенках резервуаров. Как правило, самые высокие концентрации радиоактивных элементов находятся на устье трубопровода и в производственном трубопроводе вблизи устья скважины. В процессе добычи нефти образуется вода, которая выходит с нефтью. Промысловая вода представляет собой сочетание пластовой воды, которая возникает естественным образом в резервуаре, и воды, которая впрыскивается в скважину для увеличения давления, необходимого для извлечения нефти [11].

Пластовая вода богата хлоридом или сульфатом, солями щелочноземельных металлов, таких как кальций, барий, радий, стронций. Промысловая вода закачивается в глубокие скважины или обрабатывается для повторного использования. Вода, которая впрыскивается в скважины, может поступать из близлежащих скважин, но в большинстве случаев промысловая вода используется повторно. В результате сведения этих вод нарушается химическое равновесие и может произойти осаждение соли. В процессе работы осадки постепенно концентрируются и накапливаются, образуя твёрдые фракции [4, 9, 3]. В пластовых водах содержатся концентрированные уровни радия и продуктов его распада, но эти концентрации отличаются на разных участках.

Шлам представляет собой смесь остатков, образованных в процессе добычи нефти. Он состоит из песка, который откачивается при добыче нефти, тяжёлых углеводородов, таких как парафин, и кусков твёрдых солевых отложений, которые отрываются от стенок трубопровода. В шламе, как и в твёрдых солевых отходах, содержание Ra-226 превышает содержание Ra-228. Средняя концентрация радия в шламе значительно отличаться в разных местах. Хотя концентрация излучения в шламах ниже, чем в твёрдых солевых отходах, шламы более растворимы и, следовательно, более легко высвобождаются в окружающую среду, создавая более высокий риск заражения.

Открытой проблемой в масштабах России является то, что место и способы утилизации сотен тонн ежегодно образующихся в каждом нефтепарке радиоактивных осадков и слаборадиоактивных сточных вод, которые образуются при пропаривании бывших в употреблении насосно-компрессорных труб, до сих пор неизвестны.

Читайте также:  Розы карликовые сорта с фото

Проведённые исследования подняли на новую ступень развитие экологической науки в сфере загрязнения окружающей среды в процессе добычи и переработки нефти. Полученные результаты свидетельствуют о том, что воздействие нефтяной промышленности на окружающую среду является крайне отрицательным в виду выбросов большого количества веществ, которые являются очень токсичными почти для всех форм жизни, и способствует изменению климата на Земле. Нефть, как правило, тесно связана практически со всеми аспектами современного общества, она представляет собой гораздо больше, чем просто один из основных источников энергии, который используется человечеством.

Причины пагубного влияния нефтяной отрасли России на окружающую среду известны и кроются в неадекватности требований экологической безопасности применяемых технологий добычи и транспортировки нефти; низком проценте финансовых вложений в развитие научных разработок и их осуществление; крайне недостаточном материальном оснащении и обновлении основных фондов; низкой экологической культуре производства; изоляции отрасли от государства и общества.

Необходимо более глобально подходить к решению одной из самых актуальных проблем XXI века, проблем, связанных с нефтяным загрязнением среды. Экологизация нефтяных компаний России позволит не только уменьшить загрязнение среды, но и получить чистое сырьё, что, в свою очередь, повысит доходы компаний, работающих в данной сфере.

Тема урока: Состав, переработка нефти

и экологические проблемы, связанные с ней.

Цели урока:

Познакомить с составом нефти и способами ее переработки.

Рассмотреть основные международные грузопотоки нефти, определить страны, которые остаются ведущими экспортерами нефти.

Перспективы развития нефтеперерабатывающей промышленности. Познакомить с экологическими проблемами, связанными с переработкой нефти.

Развивающая. Продолжить формирование умений анализировать, сопоставлять данные опыта с теоретическими знаниями. Продолжить формирование навыка работы с источниками информации.

Воспитательная цель. Развивать знания школьников о комплексном использовании сырья. Формировать черты социально-направленной личности учащихся, бережное отношение к окружающей среде. Воспитывать аккуратность и точность при работе в химической лаборатории.

Оборудование: пробирки, штативы для пробирок, поддоны, стеклянные стаканчики.

Реактивы: сырая нефть, вода, раствор перманганата калия, серная кислота.

Материалы: напечатанные таблицы для работы с учебником, таблица “Распознавание органических веществ”, учебник Рудзитис Г.Е. “ Химия 11”,презентация, видеокассета “Органическая химия. Часть 2”.

ТСО: компьютер, мультимедийный проектор.

Ход урока.

Преподаватель химии.

Опрос домашнего задания:

Состав и применение природного газа.

Состав и применение нефтяного газа.

Работа по разноуровневым карточкам:

1. Осуществить превращения:

Записать в тетради тему урока. Прочитать цели урока.

Мы рождаемся и живем в мире продуктов и вещей, полученных из нефти. В истории человечества были каменный и железный периоды. Как знать, может быть, историки назовут нефтяным или пластмассовым наш период. Нефть – является наиболее титулованным видом полезных ископаемых. Ее величают и «королевой энергетики» и «царицей плодородия». А ее королевский сан в органической химии – «черное золото». Нефть создала новую отрасль промышленности – нефтехимию, она же породила ряд экологических проблем.

Сообщение ученика: Роль нефти в современном мире.

Нефть известна человечеству с давних времен. На берегу Евфрата она добывалась 6-7 тыс. лет до н. э. Использовалась она для освещения жилищ, для бальзамирования. Нефть являлась составной частью зажигательного средства, вошедшего в историю под названием «греческого огня». В средние века она использовалась главным образом для освещения улиц.

Вначале 19 века в России из нефти путем перегонки было получено осветительное масло, названное керосином, который использовался в лампах, изобретенных в середине 19 века. В тот же период в связи с ростом промышленности и появлением паровых машин стал возрастать спрос на нефть как источник смазочных веществ. Внедрение в конце 60-х гг. 19 века бурения нефтяных скважин считается зарождением нефтяной промышленности.

На рубеже 19-20 веков были изобретены бензиновый и дизельный двигатели. Это привело к бурному развитию добычи нефти и способов ее переработки.

Нефть-это «сгусток энергии». Используя всего лишь 1 мл этого вещества, можно нагреть на один градус целое ведро воды, а для того чтобы вскипятить ведерный самовар, нужно менее половины стакана нефти. По концентрации энергии в единице объема нефть занимает 1 место среди природных веществ. Даже радиоактивные руды не могут конкурировать с ней в этом отношении, так как содержание в них радиоактивных веществ настолько мало, что для извлечения 1 мг ядерного топлива надо переработать тонны горных пород.

Залежи сырой нефти и газа возникли 100-200 миллионов лет назад в толще Земли. Происхождение нефти- одна из сокровенных тайн природы.

Существует 2 теории происхождения нефти: неорганическая теория и органическая теория. Неорганическая теория- нефть образуется на основе карбидов металлов.

В нефти встречаются углеводороды сложного строения: половые гормоны, холестерин. Теория органического происхождения: произошла нефть на основе мельчайших организмов при их отмирании. В итоге на основе белков и жиров этих организмов получилась нефть.

Современная наука имеет веские доказательства того, что в доисторические времена микроскопические морские растения и животные оказались включенными в осадочные породы, образовавшиеся на дне моря. В результате все более глубокого погребения под толщей осадочных пород органические вещества подверглись воздействию высоких температур и давления, что привело к их термическому разложению и образованию нефти и газа.

Преподаватель химии: А сейчас познакомимся с физическими свойствами нефти.

Л.о.№1

Физические свойства нефти.

Рассматриваем пробирку с нефтью (масленичная жидкость, темно-бурого цвета, почти черного с характерным запахом.)
Нефть не напоминает по запаху бензин, с чем ассоциируется представление о ней. Аромат нефти придают сопутствующий сероуглерод, остатки растительных и животных организмов.

Растворяем нефть в воде (не растворяется, на поверхности образуется пленка). Плотность пленки меньше воды, поэтому она находится на поверхности.

Преподаватель: О влиянии нефти (продолжение Л.о. обмакивание пера в стакан с водой, на поверхности которой пленка из нефти).

Сообщение ученика: «Нефтяная чума».

«Нефтяная чума» появилась не сегодня и не внезапно. Еще в 1922 году в Великобритании принято постановление, запрещающее слив нефти в ее территориальные воды. В дальнейшем заключались международные соглашения, проводились международные совещания, создавались советы и комитеты по борьбе с нефтяным загрязнением морей. Но благополучного решения проблемы пока не видно.

Ежегодно в мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. тонн нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.

Источников поступления нефти в моря и океаны много: это сброс очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками. В настоящее время из каждых 10 добываемых в море тонн нефти 7-8 тонн доставляется к местам потребления морским транспортом. Почти каждый год случаются крупные катастрофы. В 1967 году произошла авария супертанкера «Тори Каньон» у берегов Западной Европы. В море6 попало 120 тыс. тонн нефти. Огромное нефтяное пятно обезобразило прибрежные воды и берега Франции и Англии. Погибло 50 тыс. водоплавающих птиц, т.е. 90% морских птиц этих районов.

Если перечислять все происходившие за последние годы аварии судов, получится громадный список. А всего 1 литр попавшей в воду нефти лишает кислорода, столь необходимого рыбам, 40 тыс. литров морской воды.

1 тонна нефти загрязняет 12 км 2 поверхности океана. Личинкам некоторых морских рыб необходимо сделать первый глоток воздуха. Нефтяная пленка не позволяет этого сделать, и они гибнут.

Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое воды. Опасность встречи с нефтью здесь особенно велика. На 1 гектаре морской поверхности может погибнуть более 100 миллионов рыбок, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее получить достаточно вылить 1 литр нефти.

Некоторые составные части нефти несут гибель морским беспозвоночным и Ракообразным животным. Моллюски, например, накапливают канцерогенные вещества, извлекаемые ими из нефти.

Трудно перечислить все беды, которые причиняет «нефтяная чума» океану.

Преподаватель: Нефть природная смесь углеводородов различной молекулярной массы, содержащих от 5 до 50 атомов углерода. В состав нефти входят следующие классы органических соединений:

В основном в состав нефти входят алканы, как линейного, так и разветвленного строения. В ней найдены все изомеры гексана, гептана. Кроме углеродов нефть содержит:

Состав нефти различных месторождений различен.

Преподаватель:

Распределение основных запасов нефти в мире.

Слово «нефть» появилось в русском языке в 17 веке и происходит от арабского «нафата», что означает «извергать». Так называли в 4-3 тыс. до н. э. жители Месопотамии- древнего очага цивилизации- легковоспламеняющуюся маслянистую черную жидкость, которая действительно иногда извергается на поверхность земли в виде фонтанов.

Поэтому, с древних времен и до середины 19 века нефть добывали там, где она изливалась в виде источников, проходя по разломам и трещинам в горных породах. Но когда начали ее искать вдали от мест непосредственного выхода нефти, возникли вопросы: как это делать? где бурить скважины?

В ходе долгих геологических исследований, было установлено, что нефть скорее всего будет там, где мощные пласты осадочного чехла смяты в складки и разорваны тектоническими движениями земной коры, образуя куполовидные изгибы пластов, так называемый антиклинальный тип природного скопления углеводородов, называемый залежью. Участки земной коры, содержащей одну или несколько таких залежей, называют месторождениями.

Читайте также:  Чашконарезной станок для бруса

В мире открыто более 27 тыс. нефтяных месторождений, но лишь небольшая их часть (1%) содержит ¾ мировых запасов нефти, а 33 супергиганта- половину мировых запасов.

Анализируя распределения мировых разведанных ресурсов нефти по регионам и странам, приходим к выводу, что исключительная роль приходится на Юго-Западную Азию, а именно 2/3 мировых ресурсов нефти залегают в странах Персидского залива (СА, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран).

Предлагаю используя данные выполнить задание №1(отметить на контурной карте 10 первых стран мира по разведанным ресурсам нефти).

Преподаватель: Нефть перерабатывают на нефтеперерабатывающих заводах.

Способы переработки нефти:

Физический метод (первичная переработка самой нефти)

Химический метод (вторичная переработка, т. к. перерабатывается не сама нефть, а фракции, полученные в процессе первичной переработки)

Физический метод. Перегонку нефти осуществляют в установке, которая состоит из трубчатой печи и ректификационной колонны. По трубопроводу подается нефть, где она нагревается до t=320-350 0 и в виде смеси жидкости и паров поступает в колонну. Внутри она имеет горизонтальные перегородки с отверстиями, так называемые тарелки. Пары нефти подаются в колонну через отверстия, поднимаются вверх, при этом они постепенно охлаждаются и сжижаются. Менее летучие получаются на первых тарелках, боле летучие поднимаются вверх. При этом выделяют следующие фракции (заполнить таблицу).

Фракции

Состав фракции

t кипения

Применение

Остаток, после перегонки (мазут), также подвергают вакуумной перегонке (при пониженном давлении) и получают: солярные масла (дизельное топливо), смазочные масла (машинные, цилиндровые), оставшаяся часть гудрон. Недостаток перегонки малый выход бензина (20%). (Спросить заполненную таблицу).

Химические способы переработки. (Выход бензина до 70%). Крекинг- слово произошло от «тухрек»- раскалывать, расщеплять. Способ изобретен русским инженером в 1891 г., в России начал осуществляться только после Октябрьской революции. Цель- получение бензинов, непредельных углеводородов. Сырье — соляровые фракции. Условия- t=470-550 0 . Р=2-7 Мпа. Процесс крекинга заключается в расщеплении молекул углеводорода с длинной углеродной цепью на более короткие под действием высокой t .

При термическом крекинге образуется много микро молекул газообразных углеводородов, которые можно использовать как сырье для получения спиртов, карбоновых кислот, В.М.С.(полиэтилен). Бензин низкого качества. В мире всего 10% получают термического крекинга.

Каталитический крекинг, при нем расщепление углеводородов происходит при более низкой t (450-500 0 ) с применением катализаторов, процесс происходит с большой скоростью. Бензин более высокого качества, т. к. наряду с реакциями расщепления идет реакция изомеризации и образуются разветвленные углеводороды. Непредельных углеводородов содержится меньше, поэтому он более устойчив при хранении. Получают преимущественно авиационный бензин.

Пиролиз — наиболее жесткая форма термического крекинга, t больше 700 0 . Получают газообразные вещества (этилен, ацетилен). Сырье любое (от природного газа до нефти).

Риформинг — это процесс ароматизации бензина. Получают бензин высоких качеств и много ароматических углеводородов.

Таким образом, мы познакомились с основными способами переработки нефти.

Преподаватель: Топливная промышленность в мировом хозяйстве.

НПЗ, занимающееся переработкой нефти различные виды топлива (бензин, керосин, мазут) располагаются в основном в районах потребления. Поэтому в мировом хозяйстве образовался огромный территориальный разрыв между районами ее добычи и потребления. Выясним, почему?

В настоящее время нефть добывается более, чем в 80 странах мира. Между экономически развитыми и развивающимися странами мировая добыча (приближающаяся к 3,5 млрд. тонн) распределяется примерно поровну.

Чуть более 40% приходится на страны ОПЕК, а из отдельных крупных регионов особо выделяется Зарубежная Азия- прежде всего благодаря странам Персидского залива.

Проанализируем данные, так, на страны Персидского залива приходится 2/3 мировых разведанных запасов нефти и около 1/3 ее мировой добычи. 4страны этого региона добывают более 100 млн. тонн нефти в год каждая, при этом в данном списке лидирует СА, занимающая 1 место в мире. Остальные же регионы по размерам добычи нефти распределяются в таком порядке: Латинская Америка, Северная Америка, Африка, СНГ, Северная Европа. При этом большая часть энергоресурсов, прежде всего нефти , добываемой в развивающихся странах вывозится в США, Западную Европу, Японию, которые будут всегда испытывать высокую зависимость топливного импорта в промышленности.

В результате между многими странами и континентами образовались устойчивые «энергетические мосты»- в виде мощных, прежде всего океанических, нефтяных грузопотоков.

Таким образом ведущими экспортерами нефти в настоящее время остаются страны ОПЕК (почти ОПЕК 2/3 мирового экспорта), Мексика и Россия. Отсюда наиболее мощные экспортные грузопотоки нефти имеют следующие направления:

Закрепляя предложенный материал, выполните задание №2 на контурных картах. Отметьте основные грузопотоки нефти.

Преподаватель: Нефть используется в мировом хозяйстве, не только как энергоресурс, но и широко применяется в химической промышленности.

Сообщение ученика: Применение бензина широко распространенно в автомобильной промышленности. Лигроин используется как горючее для тракторных двигателей, керосин- для реактивных авиационных двигателей, газойль – дизельное топливо. Из мазута получают солярные масла- дизельное топливо, смазочные масла, вазелин, парафин. В настоящее время наибольшую ценность среди нефтепродуктов представляют бензиновая и керосиновая фракции. Причем первая применяется не только как горючее для химической промышленности. В процессе крекинга нефти полученные продукты применяют: в получении взрывчатых веществ, лекарственных мазей, мазей для приготовления парфюмерных изделий, волокна лавсана, растворителей, бутадиенового каучука, бутадиенстирольного каучука, горючего для двигателей внутреннего сгорания.

Преподаватель: Продукты переработки нефти широко используются, но они создали большие экологические проблемы.

Сообщение ученика: Средний состав отработанных газов:

Оксид углерода СО- угарный газ. Ядовитый газ без цвета и запаха. При вдыхании связывается с гемоглобином крови. Небольшие концентрации вызывают головокружение, головную боль, чувство усталости и замедление реакции у водителя. Высокая концентрация даже при кратковременном воздействии может привести к смерти. Кислородное голодание прежде всего разрушает головной мозг и особенно пагубно для сердечной мышцы, вызывает заболевание сердца- стенокардию.

Альдегиды. Относятся к отравляющим веществам, раздражающе действуют на глаза, дыхательные пути, поражая почки и печень.

Оксиды азота. Растворяясь в воде, образуют азотистую и азотную кислоты, являются причиной кислотных дождей. Эти же кислоты образуются в верхних дыхательных путях организма, разъедая их.

Сажа. Чем больше сажи, тем чернее дым. Сажа действует на органы дыхания, как любая пыль, но самое страшное, что на поверхности частиц сажи оседают канцерогенные вещества.

Канцерогенные вещества /в частности бензпирен/. Очень опасны для человека даже при малой концентрации, поскольку накапливаются в организме, эти вещества вызывают раковые заболевания.

Свинцовые соединения. Яды, поражающие центральную нервную систему, желудочно-кишечный тракт, нарушающие процессы обмена веществ. Соединения свинца накапливаются в организме до опасных концентраций. Вблизи автомагистралей они накапливаются в почве и растениях.

Сернистый газ. С парами воды в атмосфере образует серную кислоту. Длительное вдыхание вызывает нарушения деятельности нервной системы.

Таким образом, продукты переработки нефти отрицательно действуют на организм человека, но без автомобиля трудно представить сейчас жизнь людей, поэтому необходимо искать новые безопасные виды топлива, либо изменять конструкцию двигателей, чтобы сделать их более безопасными для человека.

Преподаватель: Перспективы развития отрасли в России.

Несмотря на многочисленные серьезные проблемы, связанные с добычей и переработкой нефти на территории России из-за Особенностей ГП страны, суровости ее климата, необходимости преодолевать огромные расстояния- топливная, в том числе нефтяная промышленность имеет гораздо большее значение, чем в других странах.

Проведу краткий обзор современного развития данной отрасли в стране.

Так, около 2/3 российской нефти добывается в Тюменской области. Около ¼ нефти добывается в Волго-Уральском районе. На все остальные районы приходится лишь 7-8% общероссийской нефти.

Недавно начались разработки нефти в перспективных районах- на шельфах Баренцево и Охотского морей. Эти районы находятся в очень суровых условиях, и добыча обойдется еще дороже. Поэтому все более значимой становится экономия нефти и нефтепродуктов: использование автомобилей с меньшими затратами бензина сокращение жидкого топлива для отопления.

Необходимо, также отметить о том, что на территории Биробиджанского района найдены залежи нефти, в дальнейшем необходима государственная разведывательная работа по определению целесообразности разработки данного месторождения.

Необходимо отметить огромную значимость этого сырья для внешней торговли России. Так, Именно Благодаря вывозу топлива наша страна имеет возможность ввозить продовольствие, товары народного потребления, оборудование. Более того, эта отрасль- одна из основных плательщиков налогов в государственный бюджет.

Преподаватель: Самостоятельная работа.

Биология

На какие природные сферы и как влияет нефть и продукты ее переработки?

Какие меры применяются для очистки воды от нефти?

Химия

Перечислите продукты, получаемые при перегонке нефти.

Сравните термический и каталитический крекинг.

География

Как называется международная организация стран –экспортеров нефти?

Какая страна в мире занимает первое место по добыче нефти?

Д.З. Учебник §2-3 глава 5, ответить на вопросы 5-9 с 43.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector