Природный и попутный газы. Применение газа

181. Природный газ одного из месторождений содержит метан (объемная доля 92%), этан (3%), пропан (1,6%), бутан (0,4%), азот (2%), оксид углерода (IV), пары воды и другие негорючие газы (1%). Какой объем воздуха

потребуется для сжигания газа объемом 5 м³ (н.у.)? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Объем воздуха рассчитайте при нормальных условиях.

182. Природный газ объемом 240 л (н.у.) использовали для получения ацетилена. Объемная доля метана в газе составляет 85%. Определите объем образовавшегося ацетилена, приведенный к нормальным условиям, если его выход составил 60%.

183. Из природного газа объемом 40 л (н.у.) получили хлорметан массой 30,3 г. Определите объемную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 40% от теоретически возможного.

184. Какой объем природного газа, который содержит метан (объемная доля 96%), азот, благородные газы, оксиды углерода и незначительные количества других примесей, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена (VI) массой 14,4кг ?

Водород получают конверсией природного газа с водяным паром. Выход водорода составляет 80%. Объем рассчитайте при нормальных условиях.

185. Какой объем хлороформа плотностью 1,5 г/мл можно получить из природного газа объемом 60 л (нормальные условия), объемная доля метана в котором составляет 90%. Выход хлороформа равен 70% от теоретически возможного.

186. Добыто 620 млрд. м³ природного газа. Вычислите массу этого количества газа, считая, что он в основном состоит из метана.

187. Что называется попутным газом и что называется природным газом? В чем принципиальное отличие природного газа от попутного?

188. На сжигание природного газа объемом 200 л, содержащего метан, этан и негорючие примеси, затратили кислород объемом 395 л. Объемы газов измерены при нормальных условиях. Определите объемные доли метана и этана в газе, если объемная доля негорючих примесей составляет 5%.

189. В залежах каких типов может находиться газ в природе? Охарактеризуйте каждый тип.

190. Составьте уравнения реакций, с помощью которых из попутного нефтяного газа можно получить непредельные углеводороды.

191. Составьте уравнения реакций получения из природного газа водорода, сажи, этилена, ацетилена.

192. Напишите эмпирические и структурные формулы углеводородов, которые входят в состав природного газа и попутного нефтяного.

193. С помощью химических реакций приведите примеры применения попутного газа.

194. Какие преимущества по сравнению с другими видами топлива имеет природный газ? Для каких целей используется природный газ в химической промышленности?

195. Какой объем хлороформа (ρ = 1,5 г/мл) можно получить из 160 л природного газа (н.у.), содержащего 92% метана? Выход хлороформа составляет 76% от теоретического.

196. Определить стандартное изменение энтальпии DН⁰ реакции горения метана, зная, что энтальпии образования СО_2(г), Н_2(г) и СН_4(г) равны соответственно –393,5; -241,8 и -74,9 кДж/моль.

197. Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20⁰С до 30⁰С. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3 Дж/моль × К⁰.

198. Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л природного газа, если объемное содержание СО₂ составляет 0,03% (н.у.)?

199. Определите молекулярный вес попутного газа, зная, что он состоит из 0,5 моля метана, 0,25 моля этана и 0,25 моля углекислого газа.

200. Определите плотность попутного газа и плотность газа по отношению к воздуху, учитывая, что средний молекулярный вес воздуха приблизительно равен 29 кг, а молекулярный вес газа 26,5 кг.

ТЕСТ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. В природе алканы встречаются в составе:

1) мела, известняка, мрамора;

2) атмосферного воздуха;

3) природного и попутного нефтяного газов;

4) бурого, красного и магнитного железняка.

2. Предельный углеводород изооктан имеет систематическое название:

1) 3-этилгексан;

2) 3,3-диметилгексан;

3) 2,3,3-триметилпентан;

4) 2,2,4-триметилпентан.

3. Предельный углеводород содержит в составе молекулы 15,49% водорода и имеет относительную плотность паров по хлору, равную 2,0. Этим углеводородом может быть:

1) 2-метилбутан;

2) 3-этилгексан;

3) 2,2-диметилпентан;

4) 3,3-диэтилгексан.

4. Природными источниками циклоалканов служат:

1) песчаник, глинозем, бокситы;

2) природные воды;

3) фосфориты и апатиты;

4) нефть различных месторождений.

5. Изомерными циклоалканами являются:

1) этилциклопентан и этилциклобутан;

2) метилциклогексан и этилциклогексан;

3) диметилциклобутан и диметилциклопропан;

4) диметилциклопропан и этилциклопропан.

6. Соотношение продуктов реакции горения циклогексана будет таким:

1) 6 СО₂ + 12 Н₂О;

2) 6 СО₂ + 3 Н₂О;

3) 6 СО₂ + 6 Н₂О;

4) 3 СО₂ + 6 Н₂О.

7. В лабораторных условиях алкены можно получить :

1) из алканов реакцией дегидрирования;

2) спиртов реакцией дегидратации;

3) нефти перегонкой;

4) природного газа.

8. В названиях этиленовых углеводородов используется суффикс:

1) –ан;

2) –ен;

3) –диен;

4) –ин.

9. Алкены по своему составу изомерны:

1) предельным углеводородам;

2) циклопарафинам;

3) диеновым углеводородам;

4) ацетиленовым углеводородам.

10. В промышленности ацетилен получают :

1) из этилена реакцией дегидрирования;

2) нефти перегонкой;

3) природного газа разложением метана;

4) галогеналканов реакцией дегидрогалогенирования.

11. Природный и попутный газы. Применение газа - student2.ru Ацетиленовый углеводород Н₃С – С º С – СН – СН₂ – СН₃ следует назвать: СН₃

1) 3-метилгексин-4;

2) 2-этилпентин-3;

3) гептин-2;

4) 4-метилгексин-2.

12. Алкин массой 16 г может присоединить до 8,96 л хлороводорода (н.у.). Этот алкин называется:

1) ацетилен;

2) бутин-1;

3) гексин-2;

4) пропин.

13. Диеновые углеводороды имеют общую формулу:

1) C_nH_2n,

2) C_nH_2n+2,

3) C_nH_2n-4,

4) C_nH_2n-2.

14. Алкадиены можно получить:

1) из природного газа (разложением метана);

2) предельных углеводородов реакцией дегидрирования;

3) нефти с помощью перегонки;

4) этилена реакцией полимеризации.

15. Химической формуле состава С₅Н₈ (диеновые углеводороды) соответствует число изомеров, равное:

1) 3, 2) 4, 3) 6, 4) 8.

16. Бутадиен-1,3 иначе называют:

1) изопрен;

2) хлоропрен;

3) дивинил;

4) винилацетилен.

17. Источниками получения бензола и его гомологов является:

1) природный и попутный нефтяной газы;

2) этиленовые углеводороды;

3) нефть и каменный уголь;

4) диеновые углеводороды.

18. Ксилолами называют:

1) диэтилбензолы;

2) метилэтилбензолы;

3) триметилбензолы;

4) диметилбензолы.

19. Раствор бензола в гексане массой 150 г подвергли каталитическому бромированию. При этом получено 31,4 г монобромпроизводного, что составляет 80% от теоретически возможного выхода. Массовая доля бензола в исходном растворе равна:

1) 25%,

2) 13%,

3) 7%,

4) 10%.

20. Ароматическим углеводородам наиболее свойственны реакции:

1) окисления;

2) присоединения;

3) полимеризации;

4) замещения.

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ТЕСТА

Номер вопроса

Номер ответа

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

1. Предмет химии нефти и газа. Нефть и газ как природные объекты, источники энергии и сырье для переработки.

2. Гипотеза происхождения нефти.

3. Элементарный и групповой состав нефтей.

4. Классификация нефтей (химическая, технологическая).

5. Физические свойства нефтей: удельный вес и плотность, вязкость (динамическая, кинематическая, условная).

6. Молекулярная масса, молекулярная рефракция.

7. Температуры застывания, помутнения, кристаллизации.

8. Электрические свойства нефти.

9. Какие основные природные источники углеводородов известны?

10. Чем отличается попутный нефтяной газ от природного газа?

11. Какие виды переработки нефти существуют?

12. Что такое перегонка нефти?

13. Что такое крекинг нефти? Чем отличается процесс крекинга нефти от процесса ее перегонки?

14. Чем отличается термический крекинг от каталитического?

15. Важнейшие нефтепродукты и область их применения.

16. Риформинг нефти. С какой целью он осуществляется?

17. Что такое детонационная устойчивость горючего?

18. Алканы нефти и газа: газообразные, жидкие, твердые. Состав и строение.

19. Физические и химические свойства алканов. Закономерности их распределения по фракциям нефти.

20. Парафины и церезины; их влияние на процессы нефтедобычи.

21. Непредельные или ненасыщенные углеводороды (алкены, алкины, алкадиены). Изомерия и номенклатура, получение, химические свойства, применение их в нефтехимическом синтезе.

22. Циклоалканы нефти: состав и строение. Физические и химические свойства.

23. Закономерности распределения циклоалканов по фракциям нефти.

24. Ароматические углеводороды (арены). Номенклатура и изомерия углеводородов ряда бензола.

25. Состав и распределение аренов по фракциям нефти.

26. Физические и химические свойства аренов.

27. Классификация реакций замещения.

28. Механизм реакций электрофильного замещения в ароматическом ряду.

29. Гетероатомные и неуглеводородные соединения нефти.

30. Кислородсодержащие соединения. Нефтяные кислоты и фенолы.

31. Физико-химические свойства нефтяных кислот.

32. Влияние кислородсодержащих соединений на процессы нефтедобычи, на свойства нефтепродуктов.

33. Сернистые соединения (сульфиды, тиофаны).

34. Основные типы сернистых соединений, их распределение по фракциям нефти.

35. Азотистые соединения. Содержание азота в нефтях и нефтяных фракциях.

36. Влияние азотистых соединений на процессы добычи нефти и качество нефтепродуктов.

37. Смолы, асфальтены. Состав, строение, свойства.

38. Влияние смол и асфальтенов на процессы нефтедобычи и переработки.

39. Минеральные компоненты нефти.

40. Основные металлы, встречающиеся в нефтях; их влияние на процессы добычи и переработки нефти.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Эрих В.Н. Химия нефти и газа. Л.: Химия, 1969.

2. Химия нефти и газа /под ред В.А. Проскурякова и А.Е. Драбкина. Л.: Химия, 1981.

3. Зайлалова В.Р. Учебное пособие по дисциплине «Химия нефти и газа», Уфа, 2006.

Дополнительная

1. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. М.: Химия, 1998.

2. Рябов В.Д. Химия нефти. М.: Нефть и газ, 1998.

3. Добрянский А.Ф. Химия нефти. Л.: Техиздат, 1961.

4. Гриценко А.И., Островская Г.Д., Юшкин В.В. Углеводородные конденсаты месторождений природного газа. М.: Недра, 1983.

5. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии: в 2 кн. М.: Химия, 1974.

6. Галлямова З.Г. Учебное пособие к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» по курсу «Химия нефти и газа». Уфа, 2003.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цели задачи дисциплины…………………………………………………… 1

2. Методические указания……………………………………………………… 2

3. Контрольные задания………………………………………………………… 3

3.1. Общая характеристика нефти. Состав нефти. Происхождение нефти. Переработка нефти и газа…………………………………………………… 3

3.2. Физические свойства нефти………………………………………………… 6

3.3. Алканы……………………………………………………………………….. 7

3.4. Циклоалканы…………………………………………………………………10

3.5. Алкены………………………………………………………………………..12

3.6. Алкадиены………………………………………………………………….. 15

3.7. Алкины……………………………………………………………………… 18

3.8. Арены……………………………………………………………………….. 20