Природное углеводородное сырье Томской области. 11-й класс

Разделы: Химия

Класс: 11

Цели:

  1. Определить роль нефтяной и газовой промышленности Томской области, роль нефти и газа в органическом синтезе.
  2. Познакомить учащихся с основными месторождениями нефти и газа Томской области, проблемами и перспективами развития нефтегазовой промышленности.
  3. Показать значение природного и попутного нефтяного газов, нефти в органическом синтезе, их энергетическое значение.
  4. Активизировать познавательную деятельность, логическое мышление, умение анализировать, развить интерес к предмету.

Оборудование:

  • карта полезных ископаемых Томской области,
  • мультимедийный проектор, экран.

На столах учащихся:

  • трубочка с нефтью, спиртовка;
  • чашка Петри, вода, нефть, пенопласт;
  • фильтровальная бумага;
  • рабочие листы.

Группы учащихся:
Департаменты Администрации Томской области:

  • геологии;
  • химии;
  • энергетики;
  • экологии;
  • органического синтеза;
  • экономики.

Ход урока

Представьте, что мы находимся на совещании в Администрации Томской области. Тема очень актуальна: «Углеводородное сырье и перспективы развития перерабатывающей промышленности». Через департаменты геологии, химии, энергетики, экологии и экономики мы должны решить следующие задачи:

  1. Определить роль нефтяной и газовой промышленности для экономики Томской области.
  2. Показать значение углеводородного сырья в органическом синтезе.
  3. Рассмотреть проблемы и перспективы развития нефтяной и газовой промышленности в Томской области.

1. Департамент геологии. Доклад о месторождениях нефти и газа на территории Томской области.

Сообщение учащегося.

Показ слайдов (карта Томской области, таблица месторождений). (Приложение. Слайды 2-8)

В недрах Томской области сосредоточены разнообразные полезные ископаемые, составляющие ее ресурсный потенциал: нефть и газ, металлические и неметаллические полезные ископаемые, бурые угли, торф и сапропели, пресные питьевые, минеральные, термальные и промышленные подземные воды.

Важнейшим энергетическим сырьем являются углеводороды, обеспечивающие наиболее высокий уровень пополнения бюджета и притока инвестиций. Томска области входит в состав Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции и относится к ведущим регионам России по добыче нефти и газа.

Государственным балансом учтены 103 месторождения нефти и газа. Разведанные месторождения преимущественно расположены на левобережье р. Оби на площадях Александровского, Каргасокского и Парабельского административных районов, в пределах Среднеобской, Каймысовской, Васюганской и Пайдгинской НГО.

Перспективы правобережья р. Оби связывают с изучен ем палеозоя Предъенисейской НГО, охватывающей северо-восток области.

Запасы углеводородов в Томской области оцениваются в 4 млрд. тонн при степени разведанности 25%. Это значит, что 75% возможных месторождений не открыто. Таким образом, область относится к тем регионам России, которые имеют возможность в течение длительного времени развивать нефтяную и газодобывающую промышленность.

2. Департамент химии. Информация о составах природного газа и попутного нефтяного газа.

(Слайд 9)

Состав газа.

Виды газа СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 СО2 N2 Аргон Н2S
Природный 98,0 0,4 0,15 - 0,1 0,5-3,0 0,005 -
Попутный 32,8 14,5 21,5 20,4 0,5 10,0 0,3 -

Сообщение учащегося.

Томская область имеет значительные запасы газа, оцениваются в 630,5 млрд. куб. м свободного газа и 115,6 млрд. куб. м растворенного в нефти.

Попутный газ – более ценный источник химического сырья по сравнению с природным газом. Нефтяной газ подвергают переработке на газоперерабатывающих заводах с целью получения более узких фракций (газовый бензин, сухой газ, пропан, бутан). Использование природного газа в качестве топлива обусловлено его высокой энергетической ценностью по сравнению с другими видами топлива.

Основными компонентами нефти являются различные углеводороды (предельные, циклические, ароматические). Кроме них в нефти содержатся азот, кислород и серосодержащие соединения.

Томская нефть имеет высокие товарные качества: она малосернистая, смолянистая, по углеводородному составу относится к метаново-нетфеновым, с высоки выходом (61%) светлых фракции и большим содержанием попутного газа

(Слайд 10 – Диаграмма «Теплотворная способность природных источников углеводородов)

3. Департамент органического синтеза. Информация о применении продуктов переработки углеводородного сырья: нефти и газа.

Сообщение учащегося.

В Томске создается своя нефтеперерабатывающая промышленность, поскольку развитие сети нефтепродуктов стимулирует приближение переработки нефти к местам потребления нефтепродуктов. В последние годы создаются предприятия по первичной перегонке нефти близ мест ее добычи. Перегонка осуществляется в специальных установках – ректификационных колоннах

(Слайд 11 – Ректификационная колонна)

Опыт. Перегонка нефти.

В изогнутой трубочке находится несколько капель нефти. Проводим нагревание трубочки.

Легче всего образуется фракция бензина – жирное пятно, которое быстро исчезает с фильтровальной бумаги. Следующая фракция – керосин – пятно от него держится долго. Когда на фильтровальной бумаге перестанут появляться пятна, значит, все низкокипящие составные части нефти отогнались. В трубочке остался нефтяной остаток, состоящий из смазочных масел, мазута.

Сообщение учащегося: «ТНХК – гигант отечественной химии». (Слайды 12-29)

4. Департамент энергетики. Информация о ситуации на рынке энергии и энергетическом потенциале Томской области.

Сообщение учащегося.

(Слайды 30-38 – Пути энергосбережения и перспективы развития)

Энергетическая проблема является одной из самых острых. Бурно развивающаяся экономика в 21 веке требует все больше энергозатрат. Наука предупреждает, что при современных объемах энергопотребления разведанных запасов органического топлива на Земле хватит примерно на 150 лет, в том числе нефти на 35, газа на 50 лет. Таким образом, ограниченность природных запасов углеводородного сырья составляет сегодня главный стержень глобальной энергопроблемы. Томская энергосистема дефицитна как по энергетической, так и по тепловой энергии на 30% только по Томскому району.

Пути энергосбережения:

  • выпуск более экономичных автомашин;
  • усовершенствование в коммунальном хозяйстве;
  • структурные изменения в экономике (рост доли менее энергоемких отраслей);
  • развитие атомной энергетики;
  • использование других видов энергии.

Роль природного газа в энергоснабжении будет возрастать, учитывая обширные запасы этого сырья. А также экологическую чистоту этого топлива. Высокие мировые цены на нефть способствовали быстро росту разведки и добычи ее в странах, не входящих в ОПЕК. Поэтому долгосрочное прогнозирование энергетики в значительной степени зависит от прогнозов цен на нефть на мировом рынке.

Перспективы на ближайшие 30-40 лет:

  • стабилизируется рост потребления;
  • увеличится доля новых технологий для производства энергии;
  • увеличатся масштаб и стоимость транспортировки;
  • возрастет эффективность использования;
  • все большее значение будут приобретать трансконтинентальные газопроводы;
  • увеличится доля альтернативных источников энергии (атомная), нетрадиционных ресурсов (солнечная, энергии ветров).

5. Департамент экологии. Информация об экологической обстановке на территории Томской области.

Сообщение учащегося.

Увеличение объема добычи газа, нефти и развитие перерабатывающей промышленности неизбежно вызывает ухудшение экологического состояния окружающей среды: воздуха и воды. К числу наиболее вредных химических загрязнителей относят нефть и нефтепродукты. Нефтепродукты оказывают вредное воздействие на окружающую среду. Например, аварии нефтяных судов стали настоящим бичом Мирового океана, нефтеперерабатывающие заводы являются источниками выбросов многочисленных вредных веществ. При сжигании нефтепродуктов большая часть токсичных выбросов уходит в атмосферу. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушить обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге они влияют на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере. Даже осевшие на дно нефтепродукты долгое время вредят всему живому.

Опыт. Удаление нефтяного пятна с поверхности воды.

В чашке Петри находится вода с нефтяным пятном. Всыпать адсорбент (пенопластовая крошка) и перемешать. Нефть впитается в пенопласт.

Предложите свои методы борьбы с разливами нефти.

(Слайды 39-56)

Наиболее часто применяемые способы борьбы с разливами нефти:

  • самоликвидация;
  • метод осаждения;
  • поглощение;
  • ограждение;
  • биохимическая очистка.

На территории Томской области вызывает тревогу строительство нефтеперерабатывающих установок, заводов без очистных сооружений должного уровня. Необходимо, невзирая на высокую стоимость, снабдить все новые заводы очистными сооружениями и фильтрами, в противном случае они не должны допускаться к эксплуатации.

Переход Колпашева на топливо в виде газа имеет ряд преимуществ: легко транспортируется по трубопроводам на большие расстояния, сгорает без золы, копоти, дыма, продукты его сжигания не вредны для растительного и животного мира. Недостатки: взрывоопасность.

Какие недостатки перехода на газовое топливо?

6. Департамент экономики. Роль нефтяной и газовой промышленности, пути развития.

Сообщение учащегося.

(Представлены выводы и экономические расчеты группой ребят решившим связать свою дальнейшую профессию с экономикой.)

В связи с социально-экономическими преобразованиями, происходящими как в стране, так и в Томской области. Газовую программу можно считать одной из приоритетной направлений развития экономики Томской области. Она позволит:

В ближайшие годы газифицировать более 50 населенных пунктов (в 2004 г. построен межпоселковый газопровод Мельниково-Кожевниково длиной 45 км, это положило начало газификации Кожевниковского района, а затем в Колпашевского в 2006-2007 гг.)

Перевести на газ ТЭЦ-3 г. Томска, обеспечить более дешевым сырьем ТНХК, сократить зависимость области от внешних источников тепла и сырья, создать рабочие места.

Перевод котельных на газ позволит улучшить экологическую обстановку области. Строительство модульных (мобильных) установок обойдется намного дешевле, чем строительство крупных заводов, котельных.

Перспективы:

  • надо шире привлекать иностранных инвесторов;
  • перевод сельских котельных на жидкое топливо и газификация сел, поселков – первоочередная задача;
  • принято решение о строительство газоперерабатывающего завода в г. Юрге;
  • нефтяники проявляют интерес к строительству трубопровода для транспортировке нефти в Китай.

Итог.

Сегодня на совещании рассмотрены вопросы:

  1. Роль нефтяной и газовой промышленности.
  2. Значение углеводородного сырья в органическом синтезе.
  3. Проблемы и перспективы развития нефтяной и газовой промышленности.

Пройдет не так много времени, и вы – высококлассные специалисты, и уже на настоящем совещании в администрации будете решать поставленные перед вами задачи социально-экономического развития региона.

Домашнее задание.

(Слайд 57)

  1. Какие предприятия перерабатывающие природные ресурсы вы построили бы на территории Колпашевского района? Дать обоснование.
  2. Предложите другие нетрадиционные источники энергии.