موقع الكامل
اهلا و مرحبا بك عزيزى الزائر ... اذا كنت من اعضاء موقعنا الكرام فتفضل بالظغط على زر الدخول ادناه اما اذا كنت من زوار موقعنا الكرام فتفضل بالتسجيل و اذا كنت لاتريد ذلك او تلك فتفضل بالضغط على اخفاء ..مع تحياتى .. الاستاذ ممدوح شعبان


اهلا و مرحبا بكم فى موقع الاستاذ ممدوح شعبان للعلوم المختلفه
 
الرئيسيةالرئيسية  اليوميةاليومية  س .و .جس .و .ج  بحـثبحـث  قائمة الاعضاءقائمة الاعضاء  المجموعاتالمجموعات  التسجيلالتسجيل  دخولدخول  

شاطر | 
 

 الدرس الثانى ... زيت البترول

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
الاستاذ ممدوح شعبان
مدير الموقع


عدد المساهمات : 315
تاريخ التسجيل : 02/04/2009
العمر : 50

مُساهمةموضوع: الدرس الثانى ... زيت البترول   الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:33 pm

زيـــت البتـــــرول
البترول :
كلمة لاتينية معناها زيت الصخر (Roc Oil) لأنه ينبع عادة من بين الصخور
الفرض العضوي لمنشأ زيت البترول :
- يتكون زيت البترول نتيجة تحلل المواد العضوية التى كانت توجد أجسام الكائنات البحرية الميتة التي دفنت في باطن الأرض منذ زمن بعيد . وتحللت بفعل الضغط العالي والحرارة الشديدة
الأدلة التي تؤيد صحة هذه النظرية :
1- وجود منابع زيت البترول بالقرب من شواطئ البحار أو تحت سطح المياه
2- عند تقطير زيت السمك نحصل على مادة تشبه زيت البترول
3- وجود بقايا كائنات بحرية مختلطة بزيت البترول
مكونات زيت البترول
- يختلف تركيب زيت البترول تبعاً للمصدر الذي يستخرج منه
- يتكون زيت البترول من هيدروكربونات بجانب كميات قليلة من O2 , N , S بالإضافة للماء .
الهيدروكربونات :
- مركبات تتكون من الكربون والهيدروجين
اروماتية اليفاتيى
مثل البنزين العطرى C6H6 سلسلة مغلقة سلسلة مفتوحة
الهكسان الحلقى C6H12 الكانات الكينات الكاينات
رابطة أحادية
C-C رابطة ثنائية
C=C رابطة ثلاثية
C=C
ميثان CH4
ايثان C2H4 ايثيلين C2H4
بروبينC3H6 استيلين C2H2
CnHn CnH2n CnH2n+2 CnHn CnHn-2


تكرير زيت البترول :
* تمر عملية تكرير زيت البترول بثلاث مراحل هي :
1- الفصل :
ويقصد بها فصل مكونات زيت البترول بقصد استخدامها فى غرض معين
2- التحويل :
ويتم فيها تحويل المكونات الأقل استخدام إلى مكونات أكثر استخدام
3- التنقية :
ويتم فيها تنقية زيت البترول من المواد النيتروجينية والكبريتية والشوائب الموجودة فى زيت البترول التى تلوث البيئة عند احتراق الوقود
أولاً : عملية الفصــل
- نظراً لأن زيت البترول يتكون من :
1- هيدروكربونات عديدة في صورة صلبة أو سائلة أو غازية يتراوح عدد ذرات الكربون فيها من ذرة كربون واحدة إلى 70 ذرة كربون
2-المكونات الأساسية للبترول هي الألكانات سواء كانت سلسلة مستقيمة أو متفرعة سلسلة متفرعة
C
C-C-C-C-C
C سلسلة مستقيمة C-C-C-C-
3- كما يحتوى البترول على بعض الأوليفينات ( الألكينات ) وبعض الهيدروكربونات الأروماتية مثل البنزين العطري
- لفصل هذه المكونات نستخدم طريقة
التقطير التجزيئى
التقطير التجزيئى :
عبارة عن عملية فصل عدة سوائل ممتزجة مع بعضها ومختلفة فى درجة الغليان . بحيث عند تسخينها يتطاير السائل الأكثر تطايراً ثم يتكاثف ويليه باقي السوائل بالتتابع
 علل : لا تصلح عملية التقطير العادي لفصل مكونات زيت البترول
- لأن عملية التقطير العادي لا تصلح إلا لفصل مادة سائلة عن مادة صلبة مثل تقطير ماء البحر للحصول على الماء العذب وفصل الملح عنه
- لا تستخدم هذه الطريقة لفصل زيت البترول . لأن زيت البترول عبارة عن خليط من عدة سوائل مختلفة فى درجة الغليان وممتزجة مع بعضها . بذلك يكون البخار الناتج من تسخين الخليط يحتوى على أكثر من سائل . ويكون السائل المقطر غير نقى . وتكون نسبة السائل الأكثر تطايرا أعلى من نسبة أي سائل آخر فى المحلول .
ملحوظة
-عند التقطير التجزيئى نجد أن السائل الأعلى تطايرا هو أول السوائل خروجا ثم يتوالى خروج السوائل حسب الزيادة فى درجة الغليان .
- عند التقطير التجزيئى تخرج الأجزاء الخفيفة و التى تحتوى على عدد اقل من ذرات الكربون من أعلى البرج
كلما اتجهنا لأسفل تزدرد درجة حرارة البرج وتخرج المواد الأقل تطايرا و الأعلى فى درجة الغليان
ثانياً عملية التحويل
تعريف عملية التحويل
-هى عملية الغرض منها الحصول على مواد أكثر استخدام من مواد أقل استخدام
-أي تحويل مواد ذات أهمية اقتصادية قليلة إلى مواد ذات أهمية اقتصادية كبيرة
1- الجازولين الماسة لوسائل المواصلات الحديثة
طرق التحويل
1- التكسير 2-البلمرة .
 علل : تدعو الضرورة لإجراء عملية تحويل لزيت البترول
- تجرى عملية تحويل لزيت البترول من أجل :
2- تحويل الهيدروكربونات الثقيلة الأقل استخدام إلى هيدروكربونات خفيفة أكثر استخدام
3- الحصول على الجازولين لأن نسبة الجازولين الناتجة من التقطير التجزيئى لزيت البترول قليلة لا تتعدى 20% هذه النسبة تكون قليلة بالنسبة لحاجة الجازولين الماسة لوسائل المواصلات الحديثة
1- التكسير
طريقة يتم فيها تحويل المركبات ذات الكتلة الجزيئية الكبيرة إلى مركبات ذات
كتلة جزيئية صغيرة وله نوعان هما : أ- تكسير حراري ب- تكسير حفزي
أولاً : التكسير الحـــــراري
- الطريقة: تعتمد هذه الطريقة على تسخين الزيوت الثقيلة إلى درجة حرارة مرتفعة من 450 م إلى 500 م وضغط مرتفع من 250 إلى 750 رطل على البوصة المربعة
- عيوب هذه الطريقة :
1- الجازولين الناتج يحتوى على نسبة عالية من الهيدروكربونات الغير مشبعة التى تكون عرضة للأكسدة و البلمرة وتكوين مواد صمغية عند التخزين وهى نواتج غير مرغوب فيها
2- نسبة الجودة بالنواتج منخفضة
ثانياً : التكسير الحفزى
- تتم هذه الطريقة فى وجود عامل حفاز مثل :
-أكسيد الالومنيوم – أكسيد السليكون – أكسيد المنجنيز - مسحوق الطفل
-يتم ذلك فى وجود درجة حرارة ما بين 400 – 500 س
* الغرض من هذه الطريقة :
- زيادة سرعة التكسير دون الحاجة إلى الضغوط العالية التى تلزم فى حالة التكسير الحراري حيث تحتاج إلى ضغط 20 رطل / بوصة2
- نواتج التكسير الحفزى تحتوى على كمية أقل من الأوليفينات الغير مشبعة
 علل : يفضل التكسير الحفزى عن التكسير الحرارى
لأن الجازولين المحضر بالتكسير الحرارى يحتوى على نسبة عالية من الهيدروكربونات الغير مشبعة وبذلك يكون الجازولين الناتج من التكسير الحرارى عرضة للأكسدة و البلمرة ويتكون به مواد صمغية غير مرغوب فيها عند التخزين
أما التكسير الحفزى يتم فى وجود عامل حفاز مثل أكسيد المنجنيز وأكسيد الالومنيوم ومسحوق الطفل بغرض تقليل الضغط ولا ينتج عن هذه الطريقة هيدروكربونات غير مشبعة و بالتالي لا يتعرض الجازولين الناتج لعملية الأكسدة أو البلمرة .
 علل : تتم عملية التكسير الحرارى فى حدود ضيقة
 يختلف الجازولين الناتج بالتكسير الحرارى عن الجازولين الطبيعي
لأن الجازولين الناتج من التكسير الحرارى يحتوى على هيدروكربونات غير مشبعة
تكون عرضة للأكسدة و البلمرة وتكوين مواد صمغية غير مرغوب فيها أثناء التخزين
ثانياً : البلمرة
- عملية البلمرة عكس عملية التكسير
- عملية يقصد بها ارتباط عدد كبير من جزيئات صغيرة يسمى كل منها مونمر لتكوين جزىء لمركب كبير يسمى بوليمر مثل : -
- تحضير الجازولين المتبلمر الذى يحضر عادة ببلمرة الألكينات حيث يستخدم حمض الكبريتيك أو الفوسفوريك لإحداث هذه العملية.
مـــلاحظات
- يجب التحكم فى ظروف التجميع حتى لا تتجمع الجزيئات الناتجة وتكون جزيئات كبيرة مثل الزيوت الثقيلة الغير مطلوبة
- تتم عملية البلمرة عادة تحت تأثير الضغط والحرارة باستخدام عامل حفاز مثل : H3PO4 , H2SO4
- فى عملية البلمرة يمكن تجميع الغازات التى يتراوح عدد ذرات الكربون فيها من 3-4 ذرات كربون لتكوين الجازولين
- الجزيء الذي يحتوى على عدد صغير من ذرات الكربون يسمى مونمر و الذي يحتوى على عدد كبير يسمى بوليمر
ثالثاً : المعالجة أو التنقية
تمثل المرحلة الثالثة فى عمليات تكرير زيت البترول وتأتى بعد عمليتي الفصل والتحويل وهى عملية الغرض منها التخلص من الشوائب الموجودة فى زيت البترول مثل المركبات الكبريتية و الأكسوجينية و النيتروجينية لأنها تسبب تآكل للآلات تلوث الهواء عند احتراقها .
 علل : يعتبر تصدير البترول الخام بدون تكرير خسارة فادحة .
- لأن من خلال نواتج التقطير التجزيئى كزيت البترول نحصل على منتجات مختلفة لها أهمية اقتصادية كبيرة سواء كوقود أو فى الصناعة مثل صناعة البتر وكيماويات
- تصدير البترول الخام خسارة لأن سعر الطن من البترول الخام حوالي 100
دولار فى حين أن سعر الطن من البترول النقي حوالي من 200 : 500 دولار
رقـــم الاوكتان :
رقم الأوكتان
- يستخدم للتعبير عن صلاحية الوقود فى آلات الاحتراق الداخلي
- هو النسبة المئوية لخليط من الأيزواكتان والهبتان العادي بحيث يعطى هذا الخليط عدد الدقات التى يعطيها الوقود المستخدم لو وضع فى آلة الاحتراق الداخلي لنفس الزمن .
مركب الأيزواكتان C8H18 رقم الأوكتان له 100
مركب الهبتان العادي :C7H16رقم الأوكتان له = صفر
 علل : رقم الأوكتان للأيزواكتان 100
لأنه عندما يحترق فى آلة الاحتراق الداخلى يتم الاحتراق بسلاسة تامة لأن معدل احتراقه منتظم فلا ينتج عن ذلك دق أو خبط فى آلة الاحتراق الداخلى
 علل : رقم الأوكتان للهبتان العادي = صفر
- لأن معدل احتراقه غير منتظم فينتج عن ذلك حدوث عدد كبير من الدقات عند احتراقه فى آلة الاحتراق الداخلى
رابع إيثيل الرصاص Pb (C2H5)4
- مادة تستخدم لرفع رقم الأوكتان للوقود ولكنها مادة سامة يجب الإقلال من استخدامها
مخاليط الأيزواكتان والهبتان العادي : ( الجدول للإيضاح)
- تم عمل مخاليط من أيزو أكتان والهبتان العادي بنسب مختلفة ونضعها فى آلة الاحتراق وحساب عدد الدقات فى زمن معين ثم تم وضع هذه النتائج فى جداول كثوابت ايزواكتان هبتان عادى عدد الدقات رقم الاوكتان
90% 10% 90 10 دقة /ث
80% 20% 80 20 دقة /ث
70% 30% 70 30 دقة /ث
60% 40% 60 40 دقة /ث
50% 50% 50 50 دقة /ث
40% 60% 40 60 دقة /ث
- عندما نريد الحكم على جودة نوع من الوقود يوضع فى آلة الاحتراق ونحسب عدد الدقات فى نفس الزمن للمخاليط السابقة
- تقارن عدد الدقات الناتجة من هذا الوقود بعدد الدقات الموجودة فى الجدول
- نلاحظ أنه كلما قلت عدد الدقات يزداد رقم الأوكتان للوقود
-
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://hmakamel.yoo7.com
الاستاذ ممدوح شعبان
مدير الموقع


عدد المساهمات : 315
تاريخ التسجيل : 02/04/2009
العمر : 50

مُساهمةموضوع: الغاز   الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:35 pm

 س : ما معنى أن رقم الأوكتان لوقود 80
- معنى ذلك أن هذا الوقود يعطى فى آلة الاحتراق الداخلى عدد من الدقات أو الخبطات التى يحدثها خليط يتكون من 80% أيزواكتان ، 20% هبتان عادى عند وضعه فى الآلة لنفس الزمن
- الاحتراق
- عندما يحترق الوقود فى آلة الاحتراق الداخلى تتولد كميات كبيرة من الغازات . تتمدد هذه الغازات بفعل الحرارة الناتجة من الاحتراق . فتدفع المكبس لأسفل  ( بذلك تتحول الطاقة الحرارية إلى حركة )
الاحتراق المنظم
- يحدث عندما يكون معدل تولد الغازات منتظم وبذلك تنتظم حركة المكبس
- الاحتراق الغير منتظم :
- إذا كان معدل احتراق الوقود غير منتظم فإن معدل تولد الغازات يكون غير منتظم وبذلك لا تنتظم حركة المكبس ويندفع المكبس اندفاع مفاجئ مسبب الدق أو الخبط
مـــــلاحظات
-يمكن زيادة رقم الأوكتان بإضافة الأيزواكتان
-تزداد جودة وصلاحية الوقود بزيادة رقم الأوكتان
-تستخدم مادة رابع ايثيل الرصاص لرف رقم الأوكتان حيث أنة عند إضافة
1-1 سم 3 منها يرفع رقم الاوكتان الوقود من73 إلى 83
2-2سم 3 منها يرفع رقم الاوكتان الوقود من 73إلى 86
3-3سم 3 منها يرفع رقم اوكتان الوقود من73 إلى 89
4-6سم 3 منها يرفع رقم الاوكتان الوقود من73 إلى 93
- مادة رابع ايثيل الرصاص تسبب إضرار خطيرة للإنسان بذلك تجرى بحوث للبحث عن بديل يؤدى هذا الغرض0
- علل : تضاف مادة رابع إيثيل الرصاص للوقود
لرفع رقم الأوكتان وذلك لأن مادة رابع ايثيل الرصاص تنظم من معدل احتراق الوقود فى آلة الاحتراق الداخلي فيزداد رقم الأوكتان وترفع من جودة الجازولين
الغـــــــاز الطبيعي
*التكوين :
يتكون فى ظروف مشابهة للظروف التى تكون فيها كل من الفحم والبترول
*الوجود :
يوجد مع البترول إما مختلط به أو راقد فوقه
*التركيب :
1- الميثان نسبة 93%
2- بعض الهيدروكربونات الأخرى مثل : الإيثان – البروبان – البيوتان
*غاز البوتاجاز :
- خليط من غاز البروبان و البيوتان يفصلان من الغاز الطبيعى
- يعبأ فى أسطوانة من الحديد الصلب تحت ضغط عالي فى صورة سائلة
*استخدامات الغاز الطبيعى
1- وقود نظيف له قيمة حرارية عالية
2- صناعة الأسمدة مثل سماد اليوريا CO(NH2)2
3- تحضير الغاز المائى الذى يستخدم كوقود
CH4 + H2O  CO + 3H2
4- تحضير الكحول الميثيليى من الغاز المائى
CO + 3H2  CH3OH H = - 91 KJ
 علل : الوقود الغازي أفضل أنواع الوقود
لأنة له قيمه حرارية عالية ، سهول النقل ، أقل أنواع الوقود تلويثا للجو
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://hmakamel.yoo7.com
 
الدرس الثانى ... زيت البترول
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
موقع الكامل :: المرحله الثانويه :: شرح الصف الاول الثانوى :: شرح الكيمياء :: الباب الخامس-
انتقل الى: