alili2001.files.wordpress.com · Web view2 p A (Produse) B (utilizări) 1. benzină uşoară a....
Transcript of alili2001.files.wordpress.com · Web view2 p A (Produse) B (utilizări) 1. benzină uşoară a....
MATERII PRIME ŞI MATERIALE ÎN INDUSTRIA CHIMICĂ – FIȘE DE LUCRUFIŞĂ DE LUCRU – MINEREURI
A. Definiţi noţiunile următoare:1. Minereu –
2. Mineral –
3. Flotaţie –
4. Hidrofob -
5. Hidrofil –
6. Clasare –
B. Clasificaţi operaţiile de preparare şi concentrare a minereurilor prin:1. Modificarea granulaţiei substanţelor minerale: ........................................................2. Ameliorarea conţinutului în component util: ...............................................................
C. Identificaţi utilizările mineralelor din minereuri şi roci:
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
MINEREURI
PIRITĂ – FeS2CALCOPIRITĂ – CuFeS2
BLENDĂ - ZnS GALENĂ - PbS
BAUXITĂ – Al(OH)3
ROCI
Gips - CaSO4 . 2 H2O
Cuarţ - SiO2
Calcar – CaCO3
Sare gemă - NaCl
DOLOMIT - CaMg(CO3)2
Apatit- Ca5F(PO4)3
Barem
1. Minereu - este o acumulare de unul sau mai multe minerale, din care se pot extrage pe scară industrială,în mod rentabil, unul sau mai multe componente utile (cel mai frecvent metale) sau combinaţii ale acestora .
2. Mineral - corp solid natural, cu o anumită compoziţie chimică, care se găsesc în natură în stare cristalină sau amorfă, ce intră în componenţa minereurilor şi a rocilor ( rocile sunt agregate minerale în structura scoarţei terestre).
3. Flotaţie - este metoda de concentrare ce se bazează pe diferenţa dintre proprietăţile superficiale de umectare a minereurilor
4. Hidrofob - substanţe care nu se udă (pirita, sulful grafitul etc.)
5. Hidrofil – substanţe care se udă (oxizii, silicaţii, carbonaţii etc.)
6. Clasare – separarea amestecurilor solide polidisperse în fracţiuni granulometrice (pe dimensiuni)
B.Clasificaţi operaţiile de preparare şi concentrare a minereurilor prin:3. Modificarea granulaţiei substanţelor minerale: mărunţire, clasare, aglomerare
4. Ameliorarea conţinutului în component util: magnetic, hidrogravitaţional şi prin flotaţie
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
. Identificaţi utilizărilor mineralelor din minereuri şi roci
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
MINEREURI
PIRITĂ – FeS2CALCOPIRITĂ – CuFeS2
BLENDĂ - ZnS GALENĂ - PbS
BAUXITĂ – Al(OH)3
ROCI
Gips - CaSO4 . 2 H2O
Cuarţ - SiO2
Calcar – CaCO3
Sare gemă - NaCl
DOLOMIT - CaMg(CO3)2
Apatit- Ca5F(PO4)3
Obţinerea Cu, Fe
Obţinerea Al
Obţinerea Zn
Obţinerea Pb
Materiale de construcţii
Materiale de construcţii
Materiale de construcţii
Produse clorosodice
Îngrăşăminte chimice cu fosfor, P, H3PO4
Ind sticlei construcţii
Obţinerea FeH2SO4
Pentru obţinerea unor concentate suficient de bogate şi a unor sterile care să conţină cât mai puţină substanţă utilă se folosesc scheme de flotaţie. Un exemplu de schemă de flotaţie pentru concentrarea unui minereu complex este următoarea.
I. Utilizările mineralelor în industrie Provenienţă Mineralul Formula chimică Utilizări
Minereuri
1.Pirita FeS2 - Obţinerea de fierului- Industria acidului sulfuric
2.Calcopirita CuFeS2 - Obţinerea Cu, fierului3.Blenda ZnS - Extragera Zn, Cd4.Galena PbS - Extragerea Pb5.Bauxita Al(OH)3 - Obţinerea aluminiului
Roci
6Apatit Ca5F(PO4)3 - Extragerea fosforului- Industria acidului fosforic- Ingrăşăminte chimice cu fosfor
7.Cuarţ SiO2 - Industria sticlei8.Gips CaSO4 . 2 H2O - Materiale de construcţii9. Calcar CaCO3 - Materiale de construcţii10. Caolinit Al4[(OH)8|Si4O10] - Industria porţelanului11. Dolomit CaMg(CO3)2 - Material de construcţii,
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
Minereu complexSIO2, FeS, CuS, Cu2S, ZnS, PbS
Ulei + spumant SiO2 + FeS
CuS + Cu2S
ZnS + PbS
Ulei + spumant+ dispersant + modificatori
MĂCINARE
CLASARE
FLOTAŢIE COLECTIVĂ
Concentrat complexCuS, Cu2S, ZnS, PbS
FLOTAŢIE COLECTIVĂ
- Metalurgie
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
APAÎn natură apa urmează un circuit neîntrerupt, trecând dintr-o stare de agregare în alta. Apa se găseşte în atmosferă, în hidrosferă şi în sol, sub formă de :
Ape meteorice – apele ce provin din evaporarea apelor de pe suprafaţă solului şi condensarea vaporilor atmosferici sub formă de precipitaţii,
Ape de suprafaţă: - ape curgătoare (râuri fluvii) -ape stătătoare (lacuri, baraje, mări, oceane)
Ape subterane care se clasifică după:- Gradul de mineralizare: - ape dulci (reziduu < 1g/l)
-ape minerale (reziduu > 1g/l)- Compoziţia chimică; ape bicarbonatate, ape carbonatate, ape
sulfatate, ape clorurate- Poziţia pânzei freatice: - ape din pânza freatică;
- ape din pânza freaticăde adâncime medie; - ape din pânza freatică; de mare adâncime-
Compoziţia apelor curgătoare depinde de constituţia geologică a bazinului prin care curg, dar şi de natura afluenţilor - ape de canal, ape reziduale.
În mod natural, apa unui curs de apă suferă un proces complex fizico-chimic, biologic şi bacteriologic- numit autoepurare – în urma căruia împurificarea organică se reduce treptat, în aval de sursa impurificatoare.
Din punct de vedere legal calitatea apei potabile este definită de legislaţiile locale (Directiva 778/80 pentru ţările din Uniunea Europeană), care diferă însă de la o ţară la alta.În România există Legea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, completată cu Legea nr. 311/2004Aceste legi de obicei delimitează cantitatea maximă admisă pentru orice substanţă (sau
cantitatea minimă, în anumite cazuri) dar, ca o regulă generală, putem presupune că apa nu trebuie să conţină metale grele, substanţe organice toxice, bacterii, etc.
CONDIŢII DE CALITATE PENTRU APA POTABILAApa potabilă este apa utilizată atât pentru consumul casnic, cât şi pentru industria alimentară.Potabilitatae apei depinde de factori fizici şi chimici, de absenţa substanţelor toxice şi a microorganismelor patogene.
CONDIŢII DE CALITATE PENTRU APA POTABILĂApa potabilă o apa pentru a fi bună de băut trebuie să îndeplinească urmatoarele condiţii:
- să fie limpede,fără culoare,fără miros,
- sa conţină aer dizolvat şi cantităţi mici de săruri, până la o concentraţie de 0,5% mai ales NaCl şi NaHCO3,circa 600 mg/l;
- să aibă o temperatura între 8 şi 12 0C- să nu conţină bacterii patogene.
Prezenţa oxigenului – minimum 4÷ 6 mg/dm3 – conferă apei prospeţime
MATERII PRIME ŞI MATERIALE ÎN INDUSTRIA CHIMICĂ, clasa IX C
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
FIŞĂ DE LUCRU Elev …………………………………..
Tema: Apa - generalităţi -identificarea proprietăţilor fizico-chimice ale apei
Punctajul Subiectele2p 1.Competaţi spaţiile goale:
a). Ape meteorice sunt apele ce provin din ....(1)..... apelor de pe suprafaţa solului şi ....(2)......... vaporilor atmosferici sub formă de ....(3).....b) În funcţie de gradul de gradul de mineralizare apele subterane se clasifică în ....(4)........, care au un reziduu < 1g/l apă şi ...(5)......, care au un reziduu > 1g/l apăc)După compoziţia chimică a sărurilor care predomină , apele naturale se clasifică în ape ...(6)..... care conţin săruri de calciu, .....(7).......care conţin hidroxid de fier şi ape .....(8)........ care conţin carbonaţii alcalini şi alcalino-pământoşi
2p 2. Realizaţi corespondenţa între tipul de apă şi gradul de duritate,:Apa Gradul de duritate Corespondenţa
A – apă chimic pură B – apă foarte moaleC – apă moaleD – apă moderat durăE – apă foarte dură
a – 20÷300Geb – 0÷50Gec – 00Ged – 5÷100Gee – 10÷200Gef – peste 300Ge
2p 3.Citiţi cu atenţie enunţurile de mai jos. În cazul în care enunţul este adevarat, încercuiţi litera A; dacă enunţul este fals, încercuiţi litera F; în cazul în care enunţul este fals, corectaţi-l:A F a. Epurarea este procesul complex fizico-chimic, biologic şi bacteriologic pe care-l suferă apa, în mod natural, în urma căruia împurificarea organică se reduce treptat, în aval de sursa împurificatoare.A F b. Consumul de oxigen provocat de impurificarea organică reprezintă necesarul de oxigen pentru desfăşurarea reacţiilor biochimice de oxidare, a substanţelor organice impurificatoare, ce se petrec la nivelul celulei bacterieneA F c. Dacă consumul de oxigen este mai mare autoepurarea se realizează mai bineA F d. Apă de răcire este apa utilizată direct în procesele tehnologice, la care condiţiile de calitate sunt impuse de specificitatea ramurilor industriale (chimică, alimentară,textilă etc.)
2p 4. Caracterizaţi 4 condiţii de calitate ale apelor Condiţii de calitate Caracterizarea.duritate (Dp, Dt, DT) CO
CO O
b.miros
c.gust
d.aciditate
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
Barem -APA REZOLVARE
Tema: Apa - generalităţi Identificarea proprietăţilor fizico-chimice ale apei
1. 1 - evaporarea; 2 – condensarea; 3 – precipitaţii; 4 – dulci; 5 – minerale; 6 – calcaroase; 7 – feruginoase; 8 - alcaline
2. A – c; B – b; C – d; D – e-; E – f3. a - F ; b – A ; c – F ; d – F
a.Autoepurarea este procesul complex fizico-chimic, biologic şi bacteriologic pe care-l suferă apa, în mod natural, în urma căruia împurificarea organic se reduce treptat, în aval de sursa împurificatoare.c.Dacă consumul de oxigen este mai mare autoepurarea nu se mai realizeazăd. Apa tehnologică este apa utilizată direct în procesele tehnologice, la care condiţiile de calitate sunt impuse de specificitatea ramurilor industriale (chimică, alimentară,textilă etc.)
4.Condiţii de calitate Caracteristicia) duritatea Duritatea reprezină cantitatea totală de săruri solubile de calciu
şi de magneziu Duritate temporară – Dt - reprezintă conţinutul de
bicarbonaţi de calciu şi de magneziu, ce poate fi înlăturat prin fierbere, bicarbonaţii precipitând sub formă de carbonaţi
Duritate permanentă – Dp – este dată de conţinutul celorlalte săruri de calciu şi de magneziu ( în special de sulfaţi , cloruri)
Duritate totală– DT – este dată de totalitatea sărurilor de calciu şi de magneziu, adică reprezintă suma dintre duritatea temporară şi permanentă
b) culoarea Culoarea apei naturale este dată de prezenţa compuşilor coloidali ai fierului, a substanţelor humice (respectiv în substanţe organice provenite din descompunerea lentă a materialului de origine vegetală şi animală sub acţiunea faunei şi florei din sol). Coloraţia apei se exprimă în grade de culoare.
c) aciditatea Aciditatea apei – se datorează prezenţei în apă a CO2 liber, a acizilor minerali, a sărurilor de acizi tari cu baze slabe şi se exprimă în ml NaOH 0,1n/dm3 apă
D )mirosul Mirosul şi gustul se datorează prezenţei în apă a unor săruri solubile, gaze, substanţe minerale sau organice în descompunere, a unor microorganisme vii etc. Intensitatea gustului şi mirosului apei se exprimă calitativ şi cantitativ, prin în grade de intensitate
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
…………………12………………AVANTAJE:
- regenerare rapidă- gazele rezultate nu sunt
poluante- cenuşa nu se topeşte
DEZAVANTAJE:- putere calorică scăzută- densitate mică
FABRICAREA …………14…………..
AVANTAJE: - valorificare superioară a lemnului
MATERII PRIME ŞI MATERIALE FIŞĂ DE LUCRU - LEMNUL
Numele elevului:
Numele evaluatorului: prof. Ionescu Liliana
PROPRIETĂŢI
COMPOZIŢIE CHIMICĂ elemente chimice: C, H, O, N principali constituenţi: …1……., ….2……..,
polizaharide, substanţe minerale, răşini, ceruri,
DENSITATE scăzută ( aprox. 500 kg/m3)
UMIDITATE variază mult de la lemnul verde (50%) la cel
….3…. (20%)
PUTERE CALORICĂ în jur de 4500 kcal/kg
PROCEDEE DE PRELUCRARE
PROCEDEE ……4…. tocare sortare depozitare
DEZINCRUSTAREA (separarea celulozei de restul componentelor) procedeul sulfat procedeul sulfit
Principalele produse: Utilizări
……5……….
industria hârtiei, a mătăsii artificiale, a fibrelor şi lacurilor, a pulberii fără fum
DISTILAREA ….6……(carbonizarea)
Principaleleproduse: Utilizări
….7…… combustibil, obţinere cărbune activ, vâscoză,
gaz de …8….. combustibil
acid ….9……obţinere acid acetic, metanol, …10…., ….11……, lacuri, lianţi, combustibili
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
UTILIZĂRILE LEMNULUI
MATERIAL PENTRU …………13…………….
COMBUSTIBILAVANTAJE:
- regenerare rapidă- gazele rezultate nu sunt
poluante- cenuşa nu se topeşte
DEZAVANTAJE:- putere calorică scăzută- densitate mică
FABRICAREA CELULOZEI
AVANTAJE: - valorificare superioară a lemnului
Fişă conspect - LEMNUL
PROPRIETĂŢI
COMPOZIŢIE CHIMICĂ elemente chimice: C, H, O, N principali constituenţi: celuloza, lignina,
polizaharide, substanţe minerale, răşini, ceruri,
DENSITATE scăzută ( aprox. 500 kg/m3)
UMIDITATE variază mult de la lemnul verde (50%) la cel uscat
(20%)
PUTERE CALORICĂ în jur de 4500 kcal/kg
PROCEDEE DE PRELUCRARE
PROCEDEE MECANICE tocare sortare depozitare
DEZINCRUSTAREA (separarea celulozei) procedeul sulfat procedeul sulfit
Principalele produse: Utilizări
celuloza
industria hârtiei, a mătăsii artificiale, a fibrelor şi lacurilor, a pulberii fără fum
DISTILAREA USCATĂ(carbonizarea)
Principaleleproduse: Utilizări
mangal combustibil, obţinere cărbune activ, vâscoză,
gaz de lemn combustibil
acid pirolignos obţinere acid acetic, metanol, lacuri, lianţi, combustibili
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
UTILIZĂRILE LEMNULUI
MATERIAL PENTRU CONSTRUCŢII
Fişă conspect - CĂRBUNII
☞ Cărbunii se pot clasifica în funcţie de vechime în:
Tipul de cărbune
Conţinut de carbon
%Umiditate,
%Putere
calorică, kcal/kg
Aspect Utilizări
TURBA 25-60 90-30 4000 prezintă elemente vegetale nedescompuse
galben-brun
îngrăşământ agricol
CĂRBUNI BRUNI 60-70 15-25 4500-7000
nu conţin material vegetal nedescompus negri, maţi sau lucioşi
cărubune energetic
LIGNIŢI 65-70 6700 păstrează structura lemnului din care provin
cărubune energetic
HUILĂ 75-90 8500 culoare neagră, structură compactă, fâşii mate şi lucioase
cocsificare
ANTRACIT 90-95 2 8900-9500 culoare neagră, luciu metallic, structură compactă
cărbune energetic
☞
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
CA
LITA
TEA
SO
LUŢI
EI D
E FI
ERB
ERE
DU
RAT
A D
E FI
ERB
ERE
TEM
PER
ATU
RA
D
E F
IER
BER
EC
ALI
TATE
A T
OC
ĂTU
RII
PAR
AM
ET
RII
DE
LU
CR
UD
EZ
INC
RU
STA
RE
PRO
CE
DE
UL
SUL
FAT
folo
seşt
e pe
ntru
diz
olva
rea
incr
uste
lor
solu
ţie d
e hi
drox
id d
e so
diu
PRO
CE
DE
UL
SUL
FIT
folo
seşt
e ca
age
nt d
e so
lubi
lizar
e a
incr
uste
lor
solu
ţia d
e bi
sulfi
t de
calc
iu.
V E
C H
I M
E
COCSIFICAREA CĂRBUNILOR
(încălzirea lor la 900-10000C în absenţa
aerului)
GAZE DE COCSERIE
Utilizări: combustibil
COCS Utilizări:combustibilfabricarea fonteifabricarea electrozilorfabricarea carbidului
GUDRON Utilizări:uleiurismoală
APE AMONIACALEUtilizări:
- îngrăşăminte chimice COCSIFICAREA CĂRBUNILOR
(încălzirea lor la 900-10000C, în absenţa
aerului)
GAZE DE COCSERIE
Utilizări: combustibil
COCS Utilizări:combustibilfabricarea fonteifabricarea electrozilorfabricarea carbidului
GUDRON Utilizări:uleiurismoală
APE AMONIACALEUtilizări:
- îngrăşăminte chimice
Cărbunii se pot clasifica în funcţie de utilizare în: cărbuni energetici cărbuni metalurgici
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
PETROL
Distilare primară(la presiune normală)
30-1500C
140-1900C
190-2100C
270-3600C
210-2700C
3600C ......
Benzină uşoară (C5-C8)
Benzină grea (C7-C10)
White-spirit (C8-C12)
Petrol lampant (C10-C15)
Motorină (C15-C20)
Păcură (C18 .....)
Distilare secundară(la presiune scăzută)
Ulei greu BitumUlei mediuUlei uşor
DeparafinareParafină
RafinareLubrifianţi
Asfalt
FIŞĂ CONSPECT - ŢIŢEIUL
COMPOZIŢIE amestec complex de hidrocarburi solide şi gazoase dizolvate în hidrocarburi lichide, alături de cantităţi reduse de compuşi cu sulf, oxigen, azot şi metale (Fe, Ca, Al, Ni)
PROPRIETĂŢI FIZICE lichid vâscos, de culoare brun-roşcat până la negru, cu miros caracteristic,
uleios la pipăit are densitate mai mică decât a apei ( 0,800,93 g/cm3 ) insolubil în apă, formând cu aceasta o emulsie
PROCEDEE DE PRELUCRARE
DISTILARE ATMOSFERICĂPRODUSE UTILIZĂRI
benzină uşoară
benzină grea
petrol lampant
motorină
păcură
-solvent, carburant -carburant -carburant tractoare, combustibil casnic -carburant Diesel, combustibil casnic -combustibil, materie primă la distilarea în vid
DISTILARE ÎN VIDPRODUSE UTILIZĂRI
uleiuri
parafină
bitum (asfalt sau smoală
lubrifianţi, materiale electroizolante, agenţi de încălzire sau răcire impregnare hârtie şi chibrituri, obţinere detergenţi pavarea drumurilor, construcţii, liant la brichetarea cărbunilor
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
FIŞA EVALUARE ŢIŢEIUL
Test de evaluare finală :
I. Încercuiţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1,5p
1. Ţiţeiul este un amestec complex de numeroase :a. hidrocarburib. bazec. săruri2. Hidrocarburi aciclice nesaturate apar în :a. petrolb. produsele de cracarec. minereuri
3. Păcura se foloseşte la obţinerea .a. uleiurilor lubrifianteb. solvenţilorc. combustibil pentru motoare D’eselII. Asociaţi cifrele din coloana A, cu literele corespunzătoare din coloana B 2 p
A (Produse) B (utilizări)1.benzină uşoară a. materie primă la distilarea în vid2. benzină grea b. carburant Diesel, 3. petrol lampant c. carburant tractoare, 4. motorină d. carburant5. păcură e. solvent
f. materie primă la fabricarea detergenţilorIII. Încercuiţi litera A dacă afirmaţia este adevărată şi litera F dacă afirmaţia este falsă 2,5p.1 A F Ţiţeiul are densitate mai mică decât a apei.2 A F Ţiţeiul este solubil în apă, formând cu aceasta o emulsie .3 A F Reziduul de la distilarea la vid poate fii lichid şi solid.4 A F Hidrocarburile sensibile la temperaturi înalte nu pot fi distilate la presiunea atmosferică.5 A F Ţiţeiul este denumit şi aurul alb.IV. Prezentaţi metoda de distilare atmosferică . 2p.
V. Enumeraţi câte două utilizări pentru fiecare din produşii de mai jos: 1pbenzine
cocsificarea reziduului
Un punct din oficiu 1p.Timp de lucru 50 minute!
I.1 I.2 !.3II.1 II.2 II.3 II.4 II.5III.1 III.2 III.3 III.4 III.5
Nume şi prenume elevNumele evaluatorului Ionescu Liliana
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
GeneralităţiPrin gaze naturale se înţeleg hidrocarburi gazoase provenite din două tipuri de surse:• zăcăminte asociate cu cele de petrol în care caz avem de-a face cu gazele de sondă ;• zăcăminte independente, care nu au nici o legătură cu cele de petrol. Cele două tipuri de gaze naturale au în comun faptul că metanul CH4 , predomină net faţă de toate celelalte componente ale amestecului, existând o deosebire de compoziţie relativ pronunţată: gazele de sondă sunt mai complexe pe când celelalte gaze naturale sunt alcătuite din mai puţine componente. Gazul natural este asociat cu zăcăminte de petrol, procesele de formare a acestora fiind asemănătoar. Gazele naturale sunt alcătuite aproape exclusiv din termeni inferiori (cu număr mic de atomi de carboni) ai seriei hidrocarburilor saturate cu catenă deschisă (alcani).
- Gazele naturale se găsesc în scoarţa Pământului, • în zăcăminte curate; • în zăcăminte mixte de gaze şi ţiţei.
- După compoziţie se împart în:• gaze naturale uscate – conţin metan şi mici cantităţi de etan • gaze naturale umede – conţin cantităţi apreciabile de hidrocarburi parafinice cu masă moleculară mareZăcămintele de gaze naturale neasociate cu petrolul reprezintă metan aproape pur (uneori peste 99% puritate). În alte regiuni ale globului alături de metan, se găseşte hidrogen sulfurat (care atinge chiar 15,4% din totalul compoziţiei, în gazul de la Lacq, în sudul Franţei), heliu (S.U.A.), bioxid de carbon şi mici cantităţi de etan, propan şi butan. Trebuie menţionat faptul că hidrogenul sulfurat din aceste gaze constituie o sursă industrială de sulf, iar pentru obţinerea heliului, gazele naturale reprezintă singura sursă economică. Gazele de sondă conţin proporţii mult mai mari din alcanii cu 2-5 atomi de carboni (etan, propan, butan, izobutan, pentan şi izopentan). Alături de acestea apar uneori şi mici cantităţi de etenă.
Toate aceste amestecuri gazoase se găsesc la presiuni foarte ridicate (câteva sute de atmosfere) şi la temperaturi de peste 100o C. Ele se află în stare absorbită în roci poroase, pe care gazele le „îmbibă”. Datorită suprafeţei uriaşe de contact dinte roca poroasă şi gaze şi din pricina presiunii înalte care domneşte în zăcământ, roca poate dezvolta, în condiţii normale volume de gaz care întrec de mii de ori volumul propriu al rocii. O situaţie oarecum asemănăto are se realizează în buteliile cu absorbant poros de acetilenă.II. Extracţia şi prelucrarea gazelor naturale.
• Zăcăminte de gaze naturale se exploatează prin foraje, urmate de racordarea tubului de sondă, introdus în zăcământ la un sistem de conducte care transportă gazul la consumator, după reducerea corespunzătoare a presiunii. Între acestea se intercalează acolo unde este necesar, instalaţia de epurare a gazului. Aceasta serveşte la îndepărtarea impurităţilor în aşa fel încât în conducte să se trimită metan pur. Trecerea prin soluţii bazice permite reţinerea combinaţiilor acide (CO2, şi H2S); condensarea („debenzinarea”), duce la separarea sub formă lichidă a hidrocarburilor cu moleculă mai mare. III. Propietăţi fizico - chimice
Gazul natural este un gaz toxic inflamabil, de regulă insipid şi inodor (din care cauză pentru odorizare se adaugă gazul mercaptan) .. Gazul este clasificat după compoziţie în diferite categorii, gaz sărac şi gaz bogat. Compoziţia chimicăGazul natural este un amestec de gaze, care poate fi foarte diferit după aşezarea zăcământului.Cea mai mare parte fiind constituită din metan, la care se adaugă uneori în cantităţi apreciabile de hidrocarburi saturate (alcani), metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) şi hidrocarburi nesaturate alchene sau olefine şi hidrocarburi aromatice sau arene care în lanţul formulei chimice au o legătură dublă (=) ca etena (etilena) C2H4. Alcanii ce au o structură chimică inelară mai sunt numiţi şi cicloalcani, având formula chimică generală CnH2n. Alchenele pot avea de asemenea forme ciclice ca ciclopentanul. Alchinele sunt hidrocarburi ce conţin mai multe triple legături chimice, cel mai reprezentativ este etina (acetilena) C2H2. Ultima grupă mai importantă a hidrocarburilor nesaturate este benzenul care are o formă structurală ciclică C6H6, dintr-o subgrupă a acestor hidrocarburi aromatice face parte naftalina C10H8.
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
Gazele de
sondă sunt
mai complexe
pe când
celelalte gaze
naturale sunt
alcătuite din
mai puţine
componente.
Zăcămintele
de gaze
naturale
neasociate cu
petrolul
reprezintă
metan aproape
pur (uneori
peste 99%
puritate). În
alte regiuni ale
globului alături
de metan, se
găseşte
hidrogen
sulfurat (care
atinge chiar
15,4% din
totalul
compoziţiei, în
gazul de la
Lacq, în sudul
Franţei), heliu
(S.U.A.), bioxid
de carbon şi
mici cantităţi
de etan,
propan şi
butan.
Trebuie
menţionat
faptul că
hidrogenul
sulfurat din
aceste gaze
constituie o
sursă
industrială de
sulf, iar pentru
obţinerea
heliului, gazele
naturale
reprezintă
singura sursă
economică.
Gazele
de sondă
conţin proporţii
mult mai mari
din alcanii cu
2-5 atomi de
corbonii (etan,
propan, butan,
izobutan,
pentan şi
izopentan).
Alături de
acestea apar
uneori şi mici
cantităţi de
etenă.
Toate
aceste
amestecuri
gazoase se
găsesc la
presiuni foarte
ridicate
(câteva sute
de atmosfere)
şi la
temperaturi de
peste 100o C.
Ele se află în
stare absorbită
în roci
poroase, pe
care gazele le
„îmbibă”.
Datorită
suprafeţei
uriaşe de
contact dintter
roca poroasă şi
gaze şi din
pricina
presiunii înalte
care domneşte
în zăcământ,
roca poate
dezvolta, în
condiţii
normale
volume de gaz
care întrec de
mii de ori
volumul
propriu al rocii.
O situaţie
oarecum
asemănătoare
se realizează
în buteliile cu
absorbent
poros de
acetilenă.
Extracţia
şi prelucrarea
gazelor
naturale.
Zăcăminte de
gaze naturale
se exploatează
prin foraje,
urmate de
racordarea
tubului de
sondă,
introdus în
zăcământ la
un sistem de
conducte care
transportă
gazul la
consumator,
după
reducerea
corespunzătoa
re a presiunii.
Între acestea
se intercalează
acolo unde
este necesar,
instalaţia de
epurare a
gazului.
Aceasta
serveşte la
îndepărtarea
impurităţilor în
aşa fel încât în
conducte să se
trimită metan
pur. Trecerea
prin soluţii
bazice permite
reţinerea
combinaţilor
acide (CO2, şi
H2S);
condensarea
(„debenzinare
a”), duce la
separarea sub
formă lichidă a
hidrocarburilor
cu moleculă
mai mare. O
altă cale de
separare a
hidrocarburilor
cu număr mai
mare de atomi
de carbon
constă în
absorbţia
selectivă pe
cărbune activ,
poros, care
fixează
moleculele cu
atât mai
puternic cu cât
sunt alcătuite
din mai mulţi
atomi. La
gazele de
sondă operaţia
de epurare
este totdeauna
necesară,
aceste gaze
reprezentând
amestecuri
mai complexe.
Un subprodus
important al
gazelor de
sondă îl
costituie
butanii care se
lichifiază, sub
presiune nu
prea ridicată,
şi se utilizează
în butelii drept
combustibil
casnic
(„aragaz”) sau
se folosesc în
ind. chimică
(cauciuc).
Metanul
este o
substanţă
foarte
răspândită în
natură. El are
numeroase
întrebuinţări
de mare
însemnătate
economică,
astfel că
obţinerea lui
este o
problemă
importantă. În
practică se
foloseşte în
primul rând
metanul
provenind din
surse naturale
în stare brută
sau purificat,
în zăcăminte
de gaz metan.
Metanul se
poate obţine şi
prin sinteze de
elemente sau
din carburi
metalice.
Metanul se
formează în
numeroase
procese de
fermentaţie.
Materiile
organice
provenite din
plante,
animale, sau
microorganism
e se
transformă în
metan , atunci
când sunt
supuse
degradării de
către anumite
bacterii care
nu folosesc
oxigenul din
aer pentru
respiraţie. La
suprafaţa
bălţilor şi
mlaştinilor se
observă uneori
degajarea unor
bule de gaz,
care, în
contact cu o
flacără, o mică
explozie cu
zgomot
caracteristic:
este metanul
format prin
putrezirea
materiilor
organice în
nămolul de pe
fundul bălţilor.
Din acest
motiv metanul
mai poartă
numele de
„gaz de bălţi”.
Metanul
este un gaz
incolor, fără
miros, mai
uşor decât
aerul. Este
foarte puţin
solubil în apă
(sub 1%), dar
solubil în
alcool şi eter.
Metanul arde
cu flacără
puţin
luminoasă cu
degajare de
multă căldură
(circa
8600kcal/m3 ).
Un amestec de
metan şi
oxigen sau aer
explodează în
prezenţa unei
scântei. Aşa se
explică
exploziile care
se produc
umeori în
minele de
cărbuni, unde
se găsesc
cantităţi
însemnate de
metan. Pentru
ca amestecul
de metan şi
aer, numit gaz
grizu, să nu
producă
explozii în
mine, lămpile
aprinse sunt
prevăzute cu
pânze
metalice, care
înconjură
flacăra.
Gazul
metan este un
combustibil
superior
cărbunelui şi
chiar
produselor
petroliere; la
încălzitul
cuptoarelor
industriale el
prezintă
avantaje din
punct de
vedere tehnic
şi economic:
putere calorică
mai mare,
cheltuieli de
exploatare şi
transport mult
reduse, iar
cele de
depozitare
inexistente.
Etanul ,
C2H6, se
găseşte în mici
cantităţi în
gazele de
sondă (care
însoţesc
ţiţeiul). Se
poate obţine
prin
hidrogenarea
acetilenei.
Etanul este un
gaz incolor,
fără miros
puţin solubil în
apă; se dizolvă
mai bine în
alcool. El arde
cu flacără slab
luminoasă. Cu
Cl şi Br
formează
produs de
substituţie.
Propanul , C3H8
, este un gaz
care arde cu
flacără mai
luminoasă
decât etanul.
În cantităţi
mari se
găseşte în
gazele de
sondă, gazele
naturale,
precum şi în
gazele de la
cracarea
ţiţeiului. Se
lichefiază cu
uşurinţă.
Propanul este
materia primă
pentru
numeroase
produse
organice,
importante în
industrie
(produse de
clorurare, de
nitrare, de
dehidrogenizar
e).URI
propanmetan
butan etan
pentan
Schema unui zăcământ mixt de gaze şi ţiţei• O altă cale de separare a hidrocarburilor cu număr mai mare de atomi de carbon constă în absorbţia selectivă pe
cărbune activ, poros, care fixează moleculele cu atât mai puternic cu cât sunt alcătuite din mai mulţi atomi. La gazele de sondă operaţia de epurare este totdeauna necesară, aceste gaze reprezentând amestecuri mai complexe. Un subprodus important al gazelor de sondă îl costituie butanii care se lichifiază, sub presiune nu prea ridicată, şi se utilizează în butelii drept combustibil casnic („aragaz”) sau se folosesc în ind. chimică (cauciuc). Zăcăminte de gaze naturale se exploatează prin foraje, urmate de racordarea tubului de sondă, introdus în zăcământ la un sistem de conducte care transportă gazul la consumator, după reducerea corespunzătoare a presiunii. Între acestea se intercalează acolo unde este necesar, instalaţia de epurare a gazului. Aceasta serveşte la îndepărtarea impurităţilor în aşa fel încât în conducte să se trimită metan pur. Trecerea prin soluţii bazice permite reţinerea combinaţiilor acide (CO2, şi H2S); condensarea („debenzinarea”), duce la separarea sub formă lichidă a hidrocarburilor cu moleculă mai mare. III. Propietăţi fizico - chimice
Gazul natural este un gaz toxic inflamabil, de regulă insipid şi inodor (din care cauză pentru odorizare se adaugă gazul mercaptan) . Este un gaz mai uşor ca aerul, pentru arderea 1 m³N de gaz sunt necesari circa 10 m³N de aer. Gazul este clasificat după compoziţie în diferite categorii, gaz sărac şi gaz bogat.
CLASIFICAREA GAZULUIGAZ SĂRAC GAZ BOGAT CH4 87 - 99 % volumic CH4 80 şi 87 % volumic
CO2 şi azot în cantităţi mari
- Densitatea : 0,700 - 0,840 kg/m³, după compoziţie- Puterea calorifică : 8,2 - 11,1 kWh/m³N
- Temperatura de fierbere : -161 °C.- Temperatura de aprindere. 600 °C.
Gazele naturale mai conţin: vapori de gaze condensate din care cauză mai sunt numite gaze umede, hidrogen sulfurat H2S, care necesită îndepărtarea sulfului şi până la 9 % dioxid de carbon CO2 care diminuează la fel calitatatea gazului. În general gazul natural are în compoziţie 85 % metan 4 % alţi alcani (etan, propan, butan, pentan) şi 11 % gaze inerte (care nu ard). Deosebit de valoroase sunt gazele naturale care conţin heliu, aceste gaze fiind sursa principală de obţinere a heliului.
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
ATENŢIE !
C2H4 etena C6H6 C10H8 benzenul naftalina
Compoziţie gaze
atmosferici
C3H8 propan
CH4 metan 85 %
C2H6 etan
Gaze inerte 11 %
CO2
H2S
Gazele naturale se păstrează în rezervoare şi poat fi transportate prin conducte sau cu alte mijloace de transport in stare lichidă, actual este folosit pe scară tot mai largă ca înlocuitor a al benzinei. Uscarea gazului este procesul de înlăturare a vaporilor de apă, care face parte din metodele de pregătire a gazului înainte de utilizare. IV Utilizările gazelor naturale
FIŞA 1 gaze naturale
a. Precizaţi substanţele din compoziţia chimica a gazelor naturale.
b. Indicaţi utilizările gazelor naturale.
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
Zăcămintele
de gaze naturale
neasociate cu
petrolul reprezintă
metan aproape
pur (uneori peste
99% puritate). În
alte regiuni ale
globului alături de
metan, se găseşte
hidrogen sulfurat
(care atinge chiar
15,4% din totalul
compoziţiei, în
gazul de la Lacq,
în sudul Franţei),
heliu (S.U.A.),
bioxid de carbon
şi mici cantităţi de
etan, propan şi
butan.
Trebuie
menţionat faptul
că hidrogenul
sulfurat din aceste
gaze constituie o
sursă industrială
de sulf, iar pentru
obţinerea heliului,
gazele naturale
reprezintă singura
sursă economică.
Gazele de
sondă conţin
proporţii mult mai
mari din alcanii cu
2-5 atomi de
corbonii (etan,
propan, butan,
izobutan, pentan
şi izopentan).
Alături de acestea
apar uneori şi mici
cantităţi de etenă.
Toate aceste
amestecuri
gazoase se găsesc
la presiuni foarte
ridicate (câteva
sute de
atmosfere) şi la
temperaturi de
peste 100o C. Ele
se află în stare
absorbită în roci
poroase, pe care
gazele le
„îmbibă”. Datorită
suprafeţei uriaşe
de contact dintter
roca poroasă şi
gaze şi din pricina
presiunii înalte
care domneşte în
zăcământ, roca
poate dezvolta, în
condiţii normale
volume de gaz
care întrec de mii
de ori volumul
propriu al rocii. O
situaţie oarecum
asemănătoare se
realizează în
buteliile cu
absorbent poros
de acetilenă.
Extracţia şi
prelucrarea
gazelor naturale.
Zăcăminte de
gaze naturale se
exploatează prin
foraje, urmate de
racordarea tubului
de sondă, introdus
în zăcământ la un
sistem de
conducte care
transportă gazul
la consumator,
după reducerea
corespunzătoare a
presiunii. Între
acestea se
intercalează acolo
unde este
necesar, instalaţia
de epurare a
gazului. Aceasta
serveşte la
îndepărtarea
impurităţilor în
aşa fel încât în
conducte să se
trimită metan pur.
Trecerea prin
soluţii bazice
permite reţinerea
combinaţilor acide
(CO2, şi H2S);
condensarea
(„debenzinarea”),
duce la separarea
sub formă lichidă
a hidrocarburilor
cu moleculă mai
mare. O altă cale
de separare a
hidrocarburilor cu
număr mai mare
de atomi de
carbon constă în
absorbţia
selectivă pe
cărbune activ,
poros, care
fixează moleculele
cu atât mai
puternic cu cât
sunt alcătuite din
mai mulţi atomi.
La gazele de
sondă operaţia de
epurare este
totdeauna
necesară, aceste
gaze
reprezentând
amestecuri mai
complexe. Un
subprodus
important al
gazelor de sondă
îl costituie butanii
care se lichifiază,
sub presiune nu
prea ridicată, şi se
utilizează în
butelii drept
combustibil casnic
(„aragaz”) sau se
folosesc în ind.
chimică (cauciuc).
Metanul este
o substanţă foarte
răspândită în
natură. El are
numeroase
întrebuinţări de
mare însemnătate
economică, astfel
că obţinerea lui
este o problemă
importantă. În
practică se
foloseşte în primul
rând metanul
provenind din
surse naturale în
stare brută sau
purificat, în
zăcăminte de gaz
metan. Metanul se
poate obţine şi
prin sinteze de
elemente sau din
carburi metalice.
Metanul se
formează în
numeroase
procese de
fermentaţie.
Materiile organice
provenite din
plante, animale,
sau
microorganisme
se transformă în
metan , atunci
când sunt supuse
degradării de
către anumite
bacterii care nu
folosesc oxigenul
din aer pentru
respiraţie. La
suprafaţa bălţilor
şi mlaştinilor se
observă uneori
degajarea unor
bule de gaz, care,
în contact cu o
flacără, o mică
explozie cu
zgomot
caracteristic: este
metanul format
prin putrezirea
materiilor
organice în
nămolul de pe
fundul bălţilor. Din
acest motiv
metanul mai
poartă numele de
„gaz de bălţi”.
Metanul este
un gaz incolor,
fără miros, mai
uşor decât aerul.
Este foarte puţin
solubil în apă (sub
1%), dar solubil în
alcool şi eter.
Metanul arde cu
flacără puţin
luminoasă cu
degajare de multă
căldură (circa
8600kcal/m3 ). Un
amestec de
metan şi oxigen
sau aer
explodează în
prezenţa unei
scântei. Aşa se
explică exploziile
care se produc
umeori în minele
de cărbuni, unde
se găsesc cantităţi
însemnate de
metan. Pentru ca
amestecul de
metan şi aer,
numit gaz grizu,
să nu producă
explozii în mine,
lămpile aprinse
sunt prevăzute cu
pânze metalice,
care înconjură
flacăra.
Gazul metan
este un
combustibil
superior
cărbunelui şi chiar
produselor
petroliere; la
încălzitul
cuptoarelor
industriale el
prezintă avantaje
din punct de
vedere tehnic şi
economic: putere
calorică mai mare,
cheltuieli de
exploatare şi
transport mult
reduse, iar cele de
depozitare
inexistente.
Etanul ,
C2H6, se găseşte
în mici cantităţi în
gazele de sondă
(care însoţesc
ţiţeiul). Se poate
obţine prin
hidrogenarea
acetilenei. Etanul
este un gaz
incolor, fără miros
puţin solubil în
apă; se dizolvă
mai bine în alcool.
El arde cu flacără
slab luminoasă.
Cu Cl şi Br
formează produs
de substituţie.
Propanul ,
C3H8 , este un gaz
care arde cu
flacără mai
luminoasă decât
etanul. În cantităţi
mari se găseşte în
gazele de sondă,
gazele naturale,
precum şi în
gazele de la
cracarea ţiţeiului.
Se lichefiază cu
uşurinţă. Propanul
este materia
primă pentru
numeroase
produse organice,
importante în
industrie (produse
de clorurare, de
nitrare, de
dehidrogenizare).URI
Obţinere CH4Ind. ceramicică
metalelor
Ind. textilăInd.chimică
COMBUSTIBILI
Compoziţie gaze
atmosferici
Utilizări gaze nat.
Zăcămintele
de gaze naturale
neasociate cu
petrolul reprezintă
metan aproape
pur (uneori peste
99% puritate). În
alte regiuni ale
globului alături de
metan, se găseşte
hidrogen sulfurat
(care atinge chiar
15,4% din totalul
compoziţiei, în
gazul de la Lacq,
în sudul Franţei),
heliu (S.U.A.),
bioxid de carbon
şi mici cantităţi de
etan, propan şi
butan.
Trebuie
menţionat faptul
că hidrogenul
sulfurat din aceste
gaze constituie o
sursă industrială
de sulf, iar pentru
obţinerea heliului,
gazele naturale
reprezintă singura
sursă economică.
Gazele de
sondă conţin
proporţii mult mai
mari din alcanii cu
2-5 atomi de
corbonii (etan,
propan, butan,
izobutan, pentan
şi izopentan).
Alături de acestea
apar uneori şi mici
cantităţi de etenă.
Toate aceste
amestecuri
gazoase se găsesc
la presiuni foarte
ridicate (câteva
sute de
atmosfere) şi la
temperaturi de
peste 100o C. Ele
se află în stare
absorbită în roci
poroase, pe care
gazele le
„îmbibă”. Datorită
suprafeţei uriaşe
de contact dintter
roca poroasă şi
gaze şi din pricina
presiunii înalte
care domneşte în
zăcământ, roca
poate dezvolta, în
condiţii normale
volume de gaz
care întrec de mii
de ori volumul
propriu al rocii. O
situaţie oarecum
asemănătoare se
realizează în
buteliile cu
absorbent poros
de acetilenă.
Extracţia şi
prelucrarea
gazelor naturale.
Zăcăminte de
gaze naturale se
exploatează prin
foraje, urmate de
racordarea tubului
de sondă, introdus
în zăcământ la un
sistem de
conducte care
transportă gazul
la consumator,
după reducerea
corespunzătoare a
presiunii. Între
acestea se
intercalează acolo
unde este
necesar, instalaţia
de epurare a
gazului. Aceasta
serveşte la
îndepărtarea
impurităţilor în
aşa fel încât în
conducte să se
trimită metan pur.
Trecerea prin
soluţii bazice
permite reţinerea
combinaţilor acide
(CO2, şi H2S);
condensarea
(„debenzinarea”),
duce la separarea
sub formă lichidă
a hidrocarburilor
cu moleculă mai
mare. O altă cale
de separare a
hidrocarburilor cu
număr mai mare
de atomi de
carbon constă în
absorbţia
selectivă pe
cărbune activ,
poros, care
fixează moleculele
cu atât mai
puternic cu cât
sunt alcătuite din
mai mulţi atomi.
La gazele de
sondă operaţia de
epurare este
totdeauna
necesară, aceste
gaze
reprezentând
amestecuri mai
complexe. Un
subprodus
important al
gazelor de sondă
îl costituie butanii
care se lichifiază,
sub presiune nu
prea ridicată, şi se
utilizează în
butelii drept
combustibil casnic
(„aragaz”) sau se
folosesc în ind.
chimică (cauciuc).
Metanul este
o substanţă foarte
răspândită în
natură. El are
numeroase
întrebuinţări de
mare însemnătate
economică, astfel
că obţinerea lui
este o problemă
importantă. În
practică se
foloseşte în primul
rând metanul
provenind din
surse naturale în
stare brută sau
purificat, în
zăcăminte de gaz
metan. Metanul se
poate obţine şi
prin sinteze de
elemente sau din
carburi metalice.
Metanul se
formează în
numeroase
procese de
fermentaţie.
Materiile organice
provenite din
plante, animale,
sau
microorganisme
se transformă în
metan , atunci
când sunt supuse
degradării de
către anumite
bacterii care nu
folosesc oxigenul
din aer pentru
respiraţie. La
suprafaţa bălţilor
şi mlaştinilor se
observă uneori
degajarea unor
bule de gaz, care,
în contact cu o
flacără, o mică
explozie cu
zgomot
caracteristic: este
metanul format
prin putrezirea
materiilor
organice în
nămolul de pe
fundul bălţilor. Din
acest motiv
metanul mai
poartă numele de
„gaz de bălţi”.
Metanul este
un gaz incolor,
fără miros, mai
uşor decât aerul.
Este foarte puţin
solubil în apă (sub
1%), dar solubil în
alcool şi eter.
Metanul arde cu
flacără puţin
luminoasă cu
degajare de multă
căldură (circa
8600kcal/m3 ). Un
amestec de
metan şi oxigen
sau aer
explodează în
prezenţa unei
scântei. Aşa se
explică exploziile
care se produc
umeori în minele
de cărbuni, unde
se găsesc cantităţi
însemnate de
metan. Pentru ca
amestecul de
metan şi aer,
numit gaz grizu,
să nu producă
explozii în mine,
lămpile aprinse
sunt prevăzute cu
pânze metalice,
care înconjură
flacăra.
Gazul metan
este un
combustibil
superior
cărbunelui şi chiar
produselor
petroliere; la
încălzitul
cuptoarelor
industriale el
prezintă avantaje
din punct de
vedere tehnic şi
economic: putere
calorică mai mare,
cheltuieli de
exploatare şi
transport mult
reduse, iar cele de
depozitare
inexistente.
Etanul ,
C2H6, se găseşte
în mici cantităţi în
gazele de sondă
(care însoţesc
ţiţeiul). Se poate
obţine prin
hidrogenarea
acetilenei. Etanul
este un gaz
incolor, fără miros
puţin solubil în
apă; se dizolvă
mai bine în alcool.
El arde cu flacără
slab luminoasă.
Cu Cl şi Br
formează produs
de substituţie.
Propanul ,
C3H8 , este un gaz
care arde cu
flacără mai
luminoasă decât
etanul. În cantităţi
mari se găseşte în
gazele de sondă,
gazele naturale,
precum şi în
gazele de la
cracarea ţiţeiului.
Se lichefiază cu
uşurinţă. Propanul
este materia
primă pentru
numeroase
produse organice,
importante în
industrie (produse
de clorurare, de
nitrare, de
dehidrogenizare).URI
metalelor
Răspuns FIŞA 1 gaze naturale
b.
FIŞA 2 gaze naturale
a. Clasificaţi gazele naturale după compoziţie şi cum se găsesc în scoarţa pămîntului, precizând conţinutul acestora.
Clasificare gazeÎn Pământ După compoziţie1.2.
12..
b. Precizaţi cum se clasifică gazele naturale ăn funcţie de procentul de hidrocarburi.
Clasificare gazeTipuri de gaz Procent de hidrocarburi1.2.
1. 2.
Prof. Liliana Ionescu, Colegiul Tehnic Decebal, Drobeta Turnu Severin
C2H4 etena C6H6 C10H8 benzenul naftalina
Compoziţie gaze
atmosferici
C3H8 propan
CH4 metan 85 %
C2H6 etan
Gaze inerte 11 %
CO2
H2S
Utilizări gaze nat.
nnaturale
Zăcămintele
de gaze naturale
neasociate cu
petrolul reprezintă
metan aproape
pur (uneori peste
99% puritate). În
alte regiuni ale
globului alături de
metan, se găseşte
hidrogen sulfurat
(care atinge chiar
15,4% din totalul
compoziţiei, în
gazul de la Lacq,
în sudul Franţei),
heliu (S.U.A.),
bioxid de carbon
şi mici cantităţi de
etan, propan şi
butan.
Trebuie
menţionat faptul
că hidrogenul
sulfurat din aceste
gaze constituie o
sursă industrială
de sulf, iar pentru
obţinerea heliului,
gazele naturale
reprezintă singura
sursă economică.
Gazele de
sondă conţin
proporţii mult mai
mari din alcanii cu
2-5 atomi de
corbonii (etan,
propan, butan,
izobutan, pentan
şi izopentan).
Alături de acestea
apar uneori şi mici
cantităţi de etenă.
Toate aceste
amestecuri
gazoase se găsesc
la presiuni foarte
ridicate (câteva
sute de
atmosfere) şi la
temperaturi de
peste 100o C. Ele
se află în stare
absorbită în roci
poroase, pe care
gazele le
„îmbibă”. Datorită
suprafeţei uriaşe
de contact dintter
roca poroasă şi
gaze şi din pricina
presiunii înalte
care domneşte în
zăcământ, roca
poate dezvolta, în
condiţii normale
volume de gaz
care întrec de mii
de ori volumul
propriu al rocii. O
situaţie oarecum
asemănătoare se
realizează în
buteliile cu
absorbent poros
de acetilenă.
Extracţia şi
prelucrarea
gazelor naturale.
Zăcăminte de
gaze naturale se
exploatează prin
foraje, urmate de
racordarea tubului
de sondă, introdus
în zăcământ la un
sistem de
conducte care
transportă gazul
la consumator,
după reducerea
corespunzătoare a
presiunii. Între
acestea se
intercalează acolo
unde este
necesar, instalaţia
de epurare a
gazului. Aceasta
serveşte la
îndepărtarea
impurităţilor în
aşa fel încât în
conducte să se
trimită metan pur.
Trecerea prin
soluţii bazice
permite reţinerea
combinaţilor acide
(CO2, şi H2S);
condensarea
(„debenzinarea”),
duce la separarea
sub formă lichidă
a hidrocarburilor
cu moleculă mai
mare. O altă cale
de separare a
hidrocarburilor cu
număr mai mare
de atomi de
carbon constă în
absorbţia
selectivă pe
cărbune activ,
poros, care
fixează moleculele
cu atât mai
puternic cu cât
sunt alcătuite din
mai mulţi atomi.
La gazele de
sondă operaţia de
epurare este
totdeauna
necesară, aceste
gaze
reprezentând
amestecuri mai
complexe. Un
subprodus
important al
gazelor de sondă
îl costituie butanii
care se lichifiază,
sub presiune nu
prea ridicată, şi se
utilizează în
butelii drept
combustibil casnic
(„aragaz”) sau se
folosesc în ind.
chimică (cauciuc).
Metanul este
o substanţă foarte
răspândită în
natură. El are
numeroase
întrebuinţări de
mare însemnătate
economică, astfel
că obţinerea lui
este o problemă
importantă. În
practică se
foloseşte în primul
rând metanul
provenind din
surse naturale în
stare brută sau
purificat, în
zăcăminte de gaz
metan. Metanul se
poate obţine şi
prin sinteze de
elemente sau din
carburi metalice.
Metanul se
formează în
numeroase
procese de
fermentaţie.
Materiile organice
provenite din
plante, animale,
sau
microorganisme
se transformă în
metan , atunci
când sunt supuse
degradării de
către anumite
bacterii care nu
folosesc oxigenul
din aer pentru
respiraţie. La
suprafaţa bălţilor
şi mlaştinilor se
observă uneori
degajarea unor
bule de gaz, care,
în contact cu o
flacără, o mică
explozie cu
zgomot
caracteristic: este
metanul format
prin putrezirea
materiilor
organice în
nămolul de pe
fundul bălţilor. Din
acest motiv
metanul mai
poartă numele de
„gaz de bălţi”.
Metanul este
un gaz incolor,
fără miros, mai
uşor decât aerul.
Este foarte puţin
solubil în apă (sub
1%), dar solubil în
alcool şi eter.
Metanul arde cu
flacără puţin
luminoasă cu
degajare de multă
căldură (circa
8600kcal/m3 ). Un
amestec de
metan şi oxigen
sau aer
explodează în
prezenţa unei
scântei. Aşa se
explică exploziile
care se produc
umeori în minele
de cărbuni, unde
se găsesc cantităţi
însemnate de
metan. Pentru ca
amestecul de
metan şi aer,
numit gaz grizu,
să nu producă
explozii în mine,
lămpile aprinse
sunt prevăzute cu
pânze metalice,
care înconjură
flacăra.
Gazul metan
este un
combustibil
superior
cărbunelui şi chiar
produselor
petroliere; la
încălzitul
cuptoarelor
industriale el
prezintă avantaje
din punct de
vedere tehnic şi
economic: putere
calorică mai mare,
cheltuieli de
exploatare şi
transport mult
reduse, iar cele de
depozitare
inexistente.
Etanul ,
C2H6, se găseşte
în mici cantităţi în
gazele de sondă
(care însoţesc
ţiţeiul). Se poate
obţine prin
hidrogenarea
acetilenei. Etanul
este un gaz
incolor, fără miros
puţin solubil în
apă; se dizolvă
mai bine în alcool.
El arde cu flacără
slab luminoasă.
Cu Cl şi Br
formează produs
de substituţie.
Propanul ,
C3H8 , este un gaz
care arde cu
flacără mai
luminoasă decât
etanul. În cantităţi
mari se găseşte în
gazele de sondă,
gazele naturale,
precum şi în
gazele de la
cracarea ţiţeiului.
Se lichefiază cu
uşurinţă. Propanul
este materia
primă pentru
numeroase
produse organice,
importante în
industrie (produse
de clorurare, de
nitrare, de
dehidrogenizare).URI
Obţinere CH4Ind. ceramicică
metalelor
Ind. textilăInd.chimică
COMBUSTIBILI