Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет экономики и управления в химической
промышленности и природопользовании
Кафедра экономики и менеджмента
в химической промышленности
ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ОСНОВЫ ХИМИИ НЕФТИ
Методические указания
к изучению дисциплины и контрольной работе
для студентов заочной формы обучения
Специальность 060800 (5) Экономика и управление на предприятии
химической промышленности
Санкт-Петербург
2010
Допущено
Редакционно-издателъским советом СПбГИЭУ
в качестве методических указаний
Составитель:
Васильев В.В. канд. хим. наук, с.н.с.доц.
Саламатова Е.В. канд. тех. наук. ст.преп.
Рецензент:
Никитин Е.Е. канд. техн. наук, проф.
Экономики и менеджмента в нефтегазохимическом комплексе
Одобрено научно-методическим
советом специальности 080500
Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,
представленного составителем
СПбГИЭУ, 2010
1 Общие положения ……………………………………………4
2 Методические указания к изучению дисциплины………… 5
3 Методические указания к выполнению контрольной рабо-
ты ………………………………………………………………. 6
4 Контрольные задания………………………………………..8
4.1 Задачи……………………………………………………….8
4.2 Вопросы…………………………………………………..…10
5 Требования к оформлению контрольной работы…………..12
6 Список литературы…………………………………………...13
7 Приложения
Приложение А Содержание дисциплины (извлечение
из рабочей программы) ………………………………………..14
Приложение Б Образец оформления титульного листа
контрольной работы……………………………………....……15
Приложение В Перечень контрольных вопросов для проверки знаний по дисциплине………………………………………….16
1. Общие положения
Предметом изучения дисциплины являются общие сведения о: происхождении и классификации нефтей; свойствах нефти и нефтепродуктов; методах исследования состава нефтей и выделения групп и индивидуальных соединений; нефтяной промышленности.
Объектом изучения являются предприятия нефтяной промышленности, входящие в подотрасли основной химии, нефтегазодобывающей и нефтехимической и другие.
Цель изучения дисциплины состоит в овладении общими знаниями о природе, составе и типах нефтей, получаемых из нее нефтепродуктов; методов исследования нефтяных фракций и нефтяных остатков.
Исходя из общей направленности дисциплины, рассматриваются вопросы химических свойств основных классов органических соединений присутствующих в нефти.
Особое внимание уделяется изучению технологических процессов подготовки нефти как сырья для нефтехимических и нефтеперерабатывающих предпредприятий.
Дисциплина «Основы химии нефти» является важным элементом в инженерно-технологической подготовке экономистов-менеджеров и базируется на дисциплинах «Теоретические основы прогрессивных технологий» (подразделы «Химические основы», «Физические основы»), «Физическая химия», «Математика» и является основой для таких дисциплин, как «Технология переработки нефти и газа и производства масел», «Нефтяное товароведение» и др.
При изучении дисциплины студент должен овладеть основами химии основных классов органических соединений, присутствующих в нефти, для понимания основных путей повышения эффективности нефтехимических производств и конкурентоспособности топливной продукции России.
По дисциплине «Основы химии нефти» студенты выполняют одну контрольную работу, включающую ответ на теоретические вопросы и решение задач.
Итоговая форма контроля – зачет.
«Основы химии нефти» являются одной из важнейших дисциплин в инженерно-технологическом цикле подготовки экономистов-менеджеров. Изучение дисциплины ставит своей целью овладение принципами и закономерностями современного нефтехимического синтеза в технологических процессах. Поэтому изучение этой дисциплины в первую очередь следует рассматривать как углубление знаний по основам создания эффективных нефтехимических процессов обеспечивающих оптимальное соотношение цены и качества топливной продукции. Основополагающей базой для изучения дисциплины являются органическая и физическая химия, физика. Начинать изучение данной дисциплины следует с повторения основ таких дисциплин, как «Теоретические основы прогрессивных технологий» (подраздел «Химические основы»).
Одним из отличительных признаков нефтехимического синтеза является высокая энергоемкость и материалоемкость производств, образование отходов производства, поэтому важнейшим направлением снижения затрат на получение топливных продуктов является поиск новых путей нефтепереработки (внедрение новых технологий, катализаторов, оптимизация технологических режимов, снижения удельных расходов сырья, материалов, энергии). Структура дисциплины, ее логика построены таким образом, чтобы на анализе существующих нефтехимических процессов выявить пути повышения выхода целевых продуктов и систематизировать наименее затратные способы получения топливных продуктов.
Особое внимание следует уделить общей концепции оптимизации нефтехимических процессоы: подготовке сырья (очистке, введению добавок и т.д.), использованию побочных продуктов. Привести примеры выделения индивидуальных углеводородов, переработки высококипящих фракций.
Изучая отдельные разделы дисциплины «Основ химии нефти», необходимо отдельно проработать следующие вопросы:
3. Методические указания
к выполнению контрольной работы
Дисциплина «Основы химии нефти» базируется на разделах органической химии и главной ее целью ознакомить студентов с современными представлениями о химическом составе нефти и превращениях углеводородов при термохимических термокаталитических процессах.
К выполнению контрольной работы следует приступать только после теоретического изучения тем.
Целью контрольной является закрепление теоретических знаний, полученных на лекционных и самостоятельных занятиях, а также приобретение необходимого для будущего специалиста практического умения разбираться в нефтехимических технологических процессов.
Ответы на теоретические вопросы должны содержать подробное освещение его сути. В случае необходимости привести примеры из промышленной практики, привести химические реакции, лежащие в основе нефтехимического синтеза.
Решение задач сопроводить необходимыми пояснениями.
Пример 1
Установите строение вещества С5Н10 , если известно, что оно обесцвечивает бромную воду, в результате взаимодействия с НBr образуется третичное бромпроизводное, а при окислении концентрированным раствором KMnO4 образует уксусную кислоту и ацетон.
Решение.
Общая формула вещества и способность его обесцвечивать бромную воду указывает на то, что это этиленовый углеводород. Образование при гидробромировании третичного бромпроизводного указывает на первично-третичный или вторично-третичный характер этиленовой группировки. При окислении концентрированной марганцовкой уксусная кислота и ацетон могли образоваться из алкена, имеющего следующие группировки:
|
СН3-С= | СН3 |
= СН-СН3 |
Следовательно, строение исследуемого алкена:
|
СН3-С = СН-СН3 | СН3 |
2-метил-2-бутен
В методических указаниях приведен минимальный список литературы, рекомендованной для выполнения работы. Однако, этот список может быть расширен студентами за счет использования других учебников, монографий, справочников и т.д.
Контрольная работа выполняется на листах формата А4 в сброшюрованном виде. Допускается выполнение в рукописном варианте, однако предпочтение отдается компьютерному набору.
Образец титульного листа контрольной работы представлен в приложении 1. Страницы контрольной работы должны быть пронумерованы. Завершается работа списком использованной литературы, нормативно-технических документов.
Выбор задач и вопросов контрольного задания осуществляется в соответствии с двумя последними цифрами студенческого билета (см. таблицу).
|
Две последние цифры зачетной книжки |
Вариант |
Задачи |
Вопросы |
|
01,26,51,76 |
1 |
1,10 |
1,16,19,35 |
|
02,27,52,77 |
2 |
2,9 |
2,15,20,34 |
|
03,28,53,78 |
3 |
3,8 |
3,14,2133 |
|
04,29,54,79 |
4 |
4,7 |
4,13,22,32 |
|
05,30,55,80 |
5 |
5,6 |
5,12,23,31 |
|
06,31,56,81 |
6 |
1,11 |
6,11,24,30 |
|
07,32,57,82 |
7 |
2,12 |
7,11,25,29 |
|
08,33,58,83 |
8 |
3,10 |
8,10,14,28 |
|
09,34,59,84 |
9 |
4,9 |
9,17,12,27 |
|
10,35,60,85 |
10 |
5,7 |
10,18,13,26 |
|
11,36,61,86 |
11 |
20,1 |
10,15,7,20 |
|
12,37,62,87 |
12 |
19,2 |
9,11,6,19 |
|
13,38,63,88 |
13 |
18,3 |
1,10,15,21 |
|
14,39,64,89 |
14 |
17,4 |
2,9,11,22 |
|
15,40,65,90 |
15 |
16,5 |
3,10,13,23 |
|
16,41,66,91 |
16 |
15,6 |
4,11,19,24 |
|
17,42,67,92 |
17 |
14,4 |
5,8,18,28 |
|
18,43,68,93 |
18 |
13,1 |
6,13,17,27 |
|
19,44,69,94 |
19 |
15,2 |
16,3,10,26 |
|
20,45,70,95 |
20 |
16,3 |
17,7, 21, 2 |
|
21,46,71,96 |
21 |
20,2 |
1,30,10,21 |
|
22,47,72,97 |
22 |
19,3 |
29,6,22,12 |
|
23,48,73,98 |
23 |
18,4 |
21,5,8,30 |
|
24,49,74,99 |
24 |
17,3 |
20,6,7,29 |
|
25,50,75,00 |
25 |
16,4 |
21,19,1,30 |
4 Контрольные задания
4.1 Задачи
1. Напишите структурные формулы следующих углеводородов, которые названы по «рациональной» и систематической номенклатуре: а) метилэтилизобутилметана; б) триметил-втор-бутилметана; в) 2,5-диметилгексана; г) 3-метил-3-этилпентана; д) 3-этилгептана; е) 2,4-диметил-4-этилоктана.
2.Напишите структурные формулы изомерных углеводородов состава С6Н14
укажите изомеры, содержащие третичные атомы углерода. Назовите их.
3.Напишите структурные формулы изомерных углеводородов состава С8Н18, которые имеют в главной цепи 6 атомов углерода и назовите их.
4. Напишите структурные формулы диметилбензолов и назовите их.
5.Напишите структурные формулы следующих углеводородов (названных по «рациональной» и систематической номенклатурам): изобутилена; симм-метилизопропилэтилена; несимм-метилизопропилэтилена; 2,3-диметил-1-пентена; 2,2,;-триметил-3-гексена.
6.Напишите структурные формулы изомерных углеводородов состава С6Н10 и назовите их.
7. Напишите структурные формулы диметилпиридинов и назовите их.
8. Напишите структурные формулы меркаптанов, сульфидов, дисульфидов тиоцикланов тиофенов и назовите их.
9. Напишите структурные формулы следующих соединений(названных по «рациональной» и систематической номенклатурам): метилацетилена, метил-втор-бутилацетилена, 2,2,5-триметил-3-гексина.
10. Напишите структурные формулы следующих соединений: о-ксилола, изопропилбензола, 1,2,3-триметилбензола, 1-бутил-3-этилбензола, п-этилстирола.
11. Напишите структурные формулы всех изомеров диметилбензолов и триметилэтилбензолов и назовите их.
12. Напишите структурные формулы аминов, пиридинов, хинолинов, акридинов, карбазолов, индолов и назовите их.
13. Напишите структурные формулы карбоновых одноосновных кислот алифатических и ароматических, спиртов, простых и сложных эфиров, альдегидов, кетонов и назовите их.
14. Какие химические превращения могут происходить при крекинге с радикалами пентила и изопентила?
15. Напишите схему цепной полимеризации пропилена, изобутилена. На примере одного из них покажите механизм радикальной и ионной полимеризации.
16. Напишите структурные формулы крезолов и назовите их.
17. Напишите структурные формулы изомеров гексанона и назовите их.
18. Напишите структурные формулы изомеров пентена и назовите их.
19. Напишите реакцию конденсации фенола со следующими соединениями: формальдегидом, уксусным альдегидом, ацетоном. По какому механизму идет реакция? Укажите техническое применение этого типа реакций.
20. Напишите реакции структурные формулы изомеров пентенона и назовите их.
4.2. Вопросы
1. Номенклатура органических соединений.
2. Роль нефти в современном мире.
3. Основные нефтегазоносные районы.
4. Этапы развития нефтеперерабатывающей промышленности.
5. Номенклатура, физические и химические свойства парафиновых углеводородов нефти.
6. Структура топливно-энергетического комплекса России.
7. Номенклатура, физические и химические свойства нафтенов нефти.
8. Номенклатура, физические и химические свойства ароматических углеводородов нефти.
9. Номенклатура, физические и химические свойства сераорганических соединений нефти.
10 Номенклатура, физические и химические свойства азотсодержащих соединений нефти.
11. Термический крекинг парафиновых углеводородов.
12 Фракционный и химический состав нефтей.
13. Химическая и технологическая классификация нефтей.
14. Гипотезы минерального происхождения нефти. Развитие представлений об органическом происхождении нефти. Современные представления об образовании нефти и газа. Образование основных классов углеводородов нефти.
15. Плотность, молекулярная масса, вязкость, температура кристаллизации, помутнения, застывания нефтепродуктов.
16. Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения, оптические свойства нефтепродуктов
17. Классификация методов разделения нефти.
18. Перегонка и ректификация нефти.
19. Азеотропная и экстракционная ректификация нефти,
20. Абсорбция, экстракция, кристаллизация нефтепродуктов.
21. Образование аддуктов и комплексов. Химические методы разделения, методы выделения отдельных групп соединений из нефтяных фракций.
22. Хроматография и хромато-масс-спектрометрия.
23. Ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия.
24. Ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонанс.
25. Содержание алканов в нефтях и попутных газах. Газообразные жидкие и твердые алканы. Свойства алканов.
26. Содержание циклоаланов в нефтях. Моно- и полициклические циклоалканы.
27. Нафтеновые углеводороды высококипящих фракций. Свойства циклоалканов.
28. Типы аренов и их содержание в нефтях и нефтяных фракциях. Свойства аренов.
29. Кислородсодержащие соединения нефти.
30. Серосодержащие соединения нефти.
31. Азотсодержащие соединения нефти.
32. Смолисто-асфальтеновые вещества нефти.
33. Минеральные компоненты нефти.
34. Термические превращения алканов.
35. Термические превращения аренов.
5. Требования к оформлению контрольной работы
Работа должна быть выполнена на компьютере. В виде исключения работа может быть выполнена в рукописном варианте. Образец выполнения титульного листа контрольной работы, представлен в приложении Б. Листы контрольной работы должны быть пронумерованы. Первой страницей считается титульный лист, на котором номер не ставится. На титульном листе должна быть надпись исполнителя и дата. В конце работы должна быть подпись исполнителя и дата. В конце работы должен быть представлен список использованной литературы по правилам, определяемым ГОСТ 7.1 – 84. Рекомендуется использовать алфавитный вариант группировки литературы. Если при выполнении работы были использованы законодательные и нормативные документы и акты, то они излагаются в начале списка литературы в порядке от более значимых к менее значимым.
При решении задач, связанных с составлением балансов (материальных, энергетических, экономических) на завершающей стадии необходимо все расчеты свести в таблицы. Форма таблиц представлена в рекомендуемых учебных пособиях.
Дополнительный справочный материал допускается помещать в приложениях. Приложения обозначаются заглавными буквами русского алфавита, начиная с А. Каждое приложение следует начинать с новой страницы и оно должно иметь заголовок. Приложения должны иметь общую с остальной частью сквозную нумерацию страниц.
6. ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература:
1. Вержинская С. В., Дигуров Н. Г., Синицин С. А. Химия и технология нефти и газа. : учебное пособие. 2-е изд. испр. и доп. – М.: Форум, 2009.- 400 с.
2. Рябов В. Д. Химия нефти и газа: учебное пособие. – М.: Форум, 2009.- 336 с.
3. Потехин В.И., Потехин В.В. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки: Учебник для вузов. – СПб.:Химиздат, 2005.-912с.
4. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. пособие/ С. А. Ахметов, М. Х. Ишмияров, А. П. Веревкин, Е. С. Докучаев, Ю. М. Малышев; под ред. С. А. Ахметова. – М.: Химия, 2005. –736 с.
5. Баннов П.Г. Основы анализа и стандартные методы контроля качества нефтепродуктов. – М.:ЦНИИТЭнефтехим, 2005.- 792 с.
Дополнительная литература:
1. Химия нефти и газа: Учеб. Пособие для вузов/ А. И. Богомолов, А. А. Гайле, В. В. Громова и др.; Под ред.В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина. – 3-е изд. доп. и испр. – СПб: Химия. 1995. – 448 с.
2. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. – Л.:Химия, 1985.
3. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. – М.:ЦНИИТЭнефтехим, 2000.- 224 с.
Содержание дисциплины (извлечение из рабочей программы)
Введение. Цель, объем и содержание дисциплины. Литература по дисциплине. Задачи дисциплины. Особенности химии нефти как науки и ее связь с другими науками. Основные понятия и определения. Роль нефти в экономике страны.
Тема 1 Общие сведения о нефтяной промышленности.
Роль нефти в современном мире. Основные нефтегазоносные районы. Этапы развития нефтеперерабатывающей промышленности. Структура топливно-энергетического комплекса России.
Тема 2. Общие свойства и классификация нефтей.
Фракционный и химический состав нефтей. Химическая и технологическая классификация нефтей.
Тема 3. Происхождение нефти.
Гипотезы минерального происхождения нефти. Развитие представлений об органическом происхождении нефти. Современные представления об образовании нефти и газа. Образование основных классов углеводородов нефти.
Тема 4. Основные технические характеристики нефти и нефтепродуктов
Плотность. Молекулярная масса. Вязкость. Температура кристаллизации, помутнения, застывания. Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения. Оптические свойства.
Тема 5. Методы разделения компонентов нефти.
Классификация методов разделения. Перегонка и ректификация. Азеотропная и экстракционная ректификация, абсорбция, экстракция. Кристаллизация. Образование аддуктов и комплексов. Химические методы разделения. Методы выделения отдельных групп соединений.
Тема 6. Исследование состава нефти и нефтепродуктов.
Определение элементного состава. Определение группового состава. Хроматография и хромато-масс-спектрометрия. Ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия. Ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонанс.
Тема 7. Алканы нефти.
Содержание алканов в нефтях и попутных газах. Газообразные жидкие и твердые алканы. Свойства алканов.
Тема 8. Циклоалканы нефти.
Содержание циклоаланов в нефтях. Моно- и полициклические циклоалканы. Нафтеновые углеводороды высококипящих фракций. Свойства циклоалканов.
Тема 9. Арены и гибридные углеводороды нефти.
Типы аренов и их содержание в нефтях и нефтяных фракциях. Свойства аренов.
Тема10. Гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти.
Общие сведения. Кислородсодержащие соединения. Серосодержащие соединения. Азотсодержащие соединения. Смолисто-асфальтеновые вещества. Минеральные компоненты нефти.
Приложение Б
Образец оформления титульного листа контрольной работы.
Министерство образования Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет экономики и управления
в химической промышленности и природопользовании
Кафедра экономики и менеджмента в нефтегазохимическом
комплексе
Контрольная работа по дисциплине
«ОСНОВЫ ХИМИИ НЕФТИ»
Выполнил________________________
(Фамилия И.О.)
студент __ курса спец. ________
(срок обучения)
группа_____ № зачет. книжки
Подпись: ______________
Преподаватель: _________________
(Фамилия И.О.)
Должность: ______________________
уч. степень, уч. звание
Оценка: _________Дата: ___________
Подпись: _______________
Санкт-Петербург, 201_ г.
Приложение В
Перечень контрольных вопросов для проверки знаний по дисциплине.
4.2 Вопросы
1. Номенклатура органических соединений.
2. Роль нефти в современном мире..
3. Основные нефтегазоносные районы.
4. Этапы развития нефтеперерабатывающей промышленности.
5. Номенклатура, физические и химические свойства парафиновых углеводородов нефти.
6. Структура топливно-энергетического комплекса России.
7. Номенклатура, физические и химические свойства нафтенов нефти.
8. Номенклатура, физические и химические свойства ароматических углеводородов нефти.
9. Номенклатура, физические и химические свойства сераорганических соединений нефти.
10 Номенклатура, физические и химические свойства азотсодержащих соединений нефти.
11. Термический крекинг парафиновых углеводородов.
12 Фракционный и химический состав нефтей.
13. Химическая и технологическая классификация нефтей.
14. Гипотезы минерального происхождения нефти. Развитие представлений об органическом происхождении нефти. Современные представления об образовании нефти и газа. Образование основных классов углеводородов нефти.
15. Плотность, молекулярная масса, вязкость, температура кристаллизации, помутнения, застывания нефтепродуктов.
16. Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения, оптические свойства нефтепродуктов
17. Классификация методов разделения нефти.
18. Перегонка и ректификация нефти.
19. Азеотропная и экстракционная ректификация нефти,
20. Абсорбция, экстракция, кристаллизация нефтепродуктов.
21. Образование аддуктов и комплексов. Химические методы разделения, методы выделения отдельных групп соединений из нефтяных фракций.
22. Хроматография и хромато-масс-спектрометрия.
23. Ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия.
24. Ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонанс.
25. Содержание алканов в нефтях и попутных газах. Газообразные жидкие и твердые алканы. Свойства алканов.
26. Содержание циклоаланов в нефтях. Моно- и полициклические циклоалканы.
27. Нафтеновые углеводороды высококипящих фракций. Свойства циклоалканов.
28. Типы аренов и их содержание в нефтях и нефтяных фракциях. Свойства аренов.
29. Кислородсодержащие соединения нефти.
30. Серосодержащие соединения нефти.
31. Азотсодержащие соединения нефти.
32. Смолисто-асфальтеновые вещества нефти.
33. Минеральные компоненты нефти.
34. Термические превращения алканов.
35. Термические превращения аренов