Номер 2, страница 124 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

2. В чём заключается первичная переработка нефти? Почему у нефти нет определённой температуры кипения? Что такое нефтяные фракции?

В чём заключается первичная переработка нефти?

Первичная переработка нефти — это физический процесс её разделения на составные части (фракции) без химического изменения входящих в её состав веществ. Основным методом первичной переработки является фракционная перегонка, или ректификация.

Процесс происходит следующим образом:

1. Подготовка нефти: перед перегонкой сырую нефть очищают от механических примесей, пластовой воды и растворенных в ней солей (процессы обезвоживания и обессоливания).
2. Нагрев: подготовленную нефть нагревают в трубчатых печах до температуры около $350-370^\circ C$. При этой температуре значительная часть нефти испаряется, и образуется парожидкостная смесь.
3. Ректификация: полученная смесь поступает в ректификационную колонну — высокий вертикальный аппарат с множеством горизонтальных перегородок (тарелок). В колонне поддерживается градиент температур: внизу — самая высокая температура, вверху — самая низкая.
4. Разделение: Пары, поднимаясь по колонне, постепенно охлаждаются. Компоненты с более высокой температурой кипения конденсируются на нижних тарелках, а компоненты с более низкой температурой кипения продолжают подниматься вверх и конденсируются на верхних, более холодных тарелках. Таким образом, нефть разделяется на фракции.

В результате этого процесса получают различные нефтепродукты, такие как бензин, керосин, дизельное топливо, а также мазут, который остаётся в нижней части колонны.

Ответ: Первичная переработка нефти заключается в её физическом разделении на фракции методом фракционной перегонки (ректификации) в ректификационных колоннах на основе различия в температурах кипения её компонентов.

Почему у нефти нет определённой температуры кипения?

Нефть не имеет определённой температуры кипения, потому что она не является чистым веществом, а представляет собой сложную природную смесь. В её состав входят тысячи индивидуальных углеводородов (алканы, циклоалканы, ароматические углеводороды) и гетероатомных соединений (содержащих серу, азот, кислород), каждый из которых имеет свою собственную, уникальную температуру кипения.

Когда такую смесь нагревают, процесс кипения не происходит при одной конкретной температуре. Вместо этого он растягивается на широкий температурный интервал. Сначала, при более низких температурах, начинают испаряться самые лёгкие компоненты (с наименьшим числом атомов углерода и самой низкой температурой кипения). По мере дальнейшего повышения температуры в газовую фазу переходят всё более и более тяжёлые углеводороды с более высокими температурами кипения. Поэтому для нефти говорят не о температуре кипения, а о температурном диапазоне кипения или о температурах начала и конца кипения фракций.

Ответ: У нефти нет определённой температуры кипения, так как она является сложной смесью множества углеводородов и других соединений, каждое из которых кипит при своей температуре. Поэтому нефть выкипает постепенно в широком диапазоне температур.

Что такое нефтяные фракции?

Нефтяные фракции — это группы углеводородов (или смеси веществ), полученные в процессе перегонки нефти и выкипающие в определённом, достаточно узком температурном интервале. Каждая фракция характеризуется своим составом, свойствами и областью применения. Разделение на фракции является основной целью первичной переработки нефти.

Основными нефтяными фракциями, получаемыми при атмосферной перегонке, являются:

• Бензиновая фракция (до $180-200^\circ C$): самая лёгкая фракция, используется как сырьё для производства автомобильных бензинов и в нефтехимии.
• Керосиновая фракция (примерно $150-250^\circ C$): используется для производства реактивного топлива, осветительного керосина и как компонент дизельного топлива.
• Дизельная фракция или газойль (примерно $250-350^\circ C$): основное сырьё для производства дизельного топлива для двигателей.
• Мазут (остаток после отгона светлых фракций, кипит выше $350^\circ C$): тяжёлый остаток, который используется как котельное топливо или направляется на дальнейшую, более глубокую переработку (вакуумную дистилляцию) для получения масел, гудрона (сырья для битума) и сырья для крекинга.

Ответ: Нефтяные фракции — это смеси углеводородов, получаемые при перегонке нефти, которые кипят в определённых температурных пределах.