Petroleum Refining (Технологии и продукты переработки нефти). Учебное пособие
.pdf6.The other organic compounds in crude oil contain nitrogen, oxygen and sulfur, and trace amounts of metals such as iron, nickel, copper and vanadium.
7.Four different types of hydrocarbon molecules appearing in crude oil are paraffines, naphthenes, aromatics, and asphaltics.
8.An oil well produces predominantly crude oil, with some natural gas dissolved in it.
9.Each type of crude oil and refined product has distinct physical properties.
10.Most oils tend to spread horizontally into a smooth and slippery surface, called a slick, on top of the water.
12.Переведите письменно на английский язык следующие предложения.
1.Нефть можно классифицировать по содержанию серы, плотности и по месту ее добычи.
2.Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида составляет шифр технологической классификации нефти.
3.Чем выше содержание парафина в нефти, тем выше ее температура застывания.
4.Нефть – маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом.
5.Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления.
6.Нефть представляет собой смесь индивидуальных
веществ, из которых большая часть – жидкие углеводороды.
7.Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие другие атомы.
8.Всего в нефти обнаружено более 50 элементов.
9.Сырая нефть непосредственно почти не применяется.
10.По запасам нефти Россия занимает одно из ведущих мест в мире.
13.Переведите на слух в быстром темпе следующие словосочетания.
11
Crude oil – смесь углеводородов – organic compound –
содержание парафина – phase diagram – температура кипения
– sulfur content – тяжелые углеводороды – sour oil –
природный газ – light hydrocarbons – газовый конденсат – oil well – легкая нефть – underground oil reservoir
14.Ответьте на вопросы по содержанию текстов данного урока.
1.What does petroleum mean in its strictest sense?
2.What are the main physical properties of crude oil?
3.What is a common theory of crude oil formation?
4.What criteria for petroleum classification can be adhered to?
15.Передайте основное содержание текстов урока на русском и английском языках.
12
Unit 2
PETROLEUM COMPOSITION
1.Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение.
Molecule, aromatic, metal, nickel, calcium, molecular, composition, proportion, element, limit, percent, geographic, region, physical, chemical, unique, nature.
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы.
To find, to contain, to vary, to appear, to depend upon, to define, to be present, to refine, to crack, to power, to liquify, to blend.
3.Подберите эквивалентный перевод слов и словосочетаний из колонки А в колонке В.
|
А |
|
B |
1) |
molecular composition |
a) |
микроколичество |
2) |
percentage |
b) |
циклоалканы |
3) |
chemical element |
c) |
асфальтены |
4) |
hydrocarbons |
d) |
химический элемент |
5) |
alkanes |
e) |
углерод |
6) |
cycloalkanes |
f) |
молекулярный состав |
7) |
aromatic hydrocarbons |
g) |
водород |
8) |
asphaltenes |
h) |
углеводороды |
9) |
by weight |
i) |
алканы |
10) |
carbon |
j) |
по массе |
11) |
hydrogen |
k) |
процентное содержание |
12) |
trace amount |
l) |
ароматические |
|
|
|
углеводороды |
13
4.Прочитайте и переведите текст. Передайте на русском языке основное содержание текста.
Petroleum is a mixture of a very large number of different hydrocarbons; the most commonly found molecules are alkanes (linear or branched), cycloalkanes, aromatic hydrocarbons, and more complicated chemicals like asphaltenes which may contain nitrogen, oxygen and sulfur, and trace amounts of metals such as nickel, vanadium, iron, calcium, magnesium, and copper.
The exact molecular composition varies widely from formation to formation but the proportion of chemical elements varies over fairly narrow limits as follows:
Composition by weight
Element |
Percent range |
Carbon |
83 to 87% |
Hydrogen |
10 to 14% |
Nitrogen |
0.1 to 2% |
Oxygen |
0.1 to 1.5% |
Sulfur |
0.5 to 6% |
Metals |
less than 1000 ppm |
|
|
Four different types of hydrocarbon molecules appearing in crude oil as part of its composition have the relative percentage which varies from oil to oil, determining the properties of each oil.
The proportion of hydrocarbons in the petroleum mixture is highly variable between different oil fields and ranges from as much as 97% by weight in the lighter oils to as little as 50% in the heavier oils and bitumens.
14
Composition by weight
Hydrocarbon Average Range
Alkanes |
30% |
15 to 60% |
Cycloalkanes |
49% |
30 to 60% |
Aromatics |
15% |
3 to 30% |
Asphaltics |
6% |
Remainder |
The percentages for these hydrocarbons can vary greatly, giving the crude oil a quite distinct compound personality depending upon geographic region.
Each petroleum variety has a unique mix of molecules, which define its physical and chemical properties, like color and viscosity. The hydrocarbons give the petroleum composition its combustible nature.
5.Определите, являются ли следующие утверждения верными в соответствии с текстом упражнения 4.
1.Three different types of hydrocarbons appear in petroleum.
2.Petroleum composition defines physical and chemical properties of petroleum.
3.The percentages for the four main hydrocarbons within petroleum can vary slightly.
6.Переведите с листа на русский язык следующий отрывок.
The alkanes, also known as paraffins, are saturated hydrocarbons with straight or branched chains which contain only carbon and hydrogen and have the general formula CnH2n+2. They generally have from 5 to 40 carbon atoms per molecule, although trace amounts of shorter or longer molecules may be present in the mixture.
The alkanes from pentane (C5H12) to octane (C8H18) are refined into gasoline (petrol), the ones from nonane (C9H20) to
15
hexadecane (C16H34) into diesel fuel and kerosene (primary component of many types of jet fuel), and the ones from hexadecane upwards into fuel oil and lubricating oil. At the heavier end of the range, paraffin wax is an alkane with approximately 25 carbon atoms, while asphalt has 35 and up, although these are usually cracked by modern refineries into more valuable products.
The shortest molecules, those with four or fewer carbon atoms, are in a gaseous state at room temperature. They are the petroleum gases. Depending on demand and the cost of recovery, these gases are either flared off, sold as liquified petroleum gas under pressure, or used to power the refinery’s own burners.
During the winter, butane (C4H10) is blended into the gasoline pool at high rates, because butane’s high vapor pressure assists with cold starts. Liquified under pressure slightly above atmospheric, it is best known for powering cigarette lighters, but it is also a main fuel source for many developing countries. Propane (C3H8) can be liquified under modest pressure, and is consumed for just about every application relying on petroleum for energy, from cooking to heating to transportation.
7.Прочитайте текст про себя. Передайте устно на английском языке основное содержание текста.
Асфальтены – самые высокомолекулярные углеводороды нефти. Это твердые хрупкие вещества черного или бурого цвета; с плотностью около 1,1 г/см3 и среднечисленной молекулярной массой 1000-5000; растворимы в бензоле, сероуглероде, хлороформе и тетрахлорметане; не растворимы в парафиновых углеводородах, спирте, эфире, ацетоне. В микроколичествах содержат металлы, входящие в состав металлокомплексных соединений. Молекула асфальтена может содержать фрагменты гетероциклических, алициклических, конденсированных углеводородов, состоящих из 5-8 циклов. Содержание асфальтенов в нефтях может доходить до 20%. Между асфальтенами, нефтяными смолами и нефтяными маслами существует генетическая
16
связь. При переходе от масел к смолам и асфальтенам возрастает число конденсированных циклов, гетероатомов, молекулярная масса; уменьшается отношение H/C.
8.Переведите на слух по предложению следующий отрывок.
The cycloalkanes, also known as naphthenes, are saturated hydrocarbons which have one or more carbon rings to which hydrogen atoms are attached according to the formula CnH2n. Cycloalkanes are saturated because there are no multiple C-C bonds to hydrogenate (add more hydrogen to). Cycloalkanes with a single ring are named according to their normal alkane counterpart of the same carbon count: cyclopropane, cyclobutane, etc. The larger cycloalkanes, with greater than 20 carbon atoms are typically called cycloparaffins. Cycloalkanes have similar properties to alkanes but have higher boiling points.
The aromatic hydrocarbons or arenes (or sometimes called aryl hydrocarbons) are unsaturated hydrocarbons which have one or more planar six-carbon rings called benzene rings, to which hydrogen atoms are attached with the formula CnHn. The simplest aromatic hydrocarbon is benzene. Aromatic hydrocarbons can be monocyclic or polycyclic. The term “aromatic” was a ssigned before the physical mechanism determining aromaticity was discovered, and was derived from the fact that many of the compounds have a sweet scent. They tend to burn with a sooty flame, and many have a sweet aroma. Some are carcinogenic.
Some non-benzene-based compounds called heteroarenes are also aromatic compounds. In these compounds, at least one carbon atom is replaced by one of the heteroatoms of oxygen, nitrogen, or sulfur. Examples of non-benzene aromatic compounds are furan, a heterocyclic compound with a five-membered ring containing an oxygen atom, and pyridine, a heterocyclic compound with a sixmembered ring containing one nitrogen atom.
9.Подберите английские эквиваленты к следующим словосочетаниям и выучите их наизусть.
17
гетероциклический углеводород конденсированный углеводород алициклический углеводород среднечисленная молекулярная масса нефтяные смолы нефтяные масла
отношение H/C
конденсированный цикл гетероатом
10.Подберите русские эквиваленты к следующим словам и словосочетаниям и выучите их наизусть.
paraffins naphthenes arenes paraffin wax cycloparaffins
alkane counterpart non-benzene compound saturated hydrocarbons unsaturated hydrocarbons general formula
benzene ring n-membered ring
18
11.Переведите письменно на русский язык следующие предложения.
1.Petroleum, or crude oil, contains several chemical compounds, with the most common being the hydrocarbons.
2.The actual overall properties of each different petroleum source are defined by the percentage of the four main hydrocarbons found within petroleum composition.
3.The hydrocarbons in crude oil are mostly paraffins, napthenes, aromatics, and asphaltics making up the remainder.
4.All carbons in saturated hydrocarbons are bonded by single bonds so that they are saturated with hydrogen.
5.Alkanes with 4 or fewer carbon atoms are gases; the ones with 5 to 15 carbon atoms are liquids.
6.Alkanes with more than 15 carbon atoms are viscous liquids and solids.
7.Alkane isomers are the molecules with identical compositions but different structures.
8.There are two types of alkane isomers: straight-chain, called normal alkanes, and branched-chain, called isoalkanes.
9.Unsaturated hydrocarbons are hydrocarbons that have double or triple covalent bonds between adjacent carbon atoms.
10.Except for aromatic compounds, unsaturated hydrocarbons are highly reactive and undergo addition reactions to their multiple bonds.
12.Переведите письменно на английский язык следующие предложения.
1.Углеводороды, по которым нефти дается наименование, должны присутствовать в ней в количестве более 50%.
2.При нагревании выше 500°C алканы подвергаются пиролитическому разложению с образованием сложной смеси продуктов.
3.Пиролизом высших алканов (термическим крекингом) в промышленности получали сложную смесь алканов и алкенов, содержащих от пяти до десяти атомов углерода.
19
4.При каталитическом крекинге в полученном бензине резко возрастает содержание алканов с разветвленной структурой.
5.Каталитическим окислением алканов получают спирты, альдегиды, карбоновые кислоты.
6.Ароматические углеводороды являются исходными продуктами для получения кетонов, альдегидов и кислот ароматического ряда.
7.Нафтены являются источником получения ароматических углеводородов путем каталитического крекинга.
8.Циклогексан применяется для синтеза капролактама, адипиновой кислоты и других соединений, используемых в производстве синтетического волокна.
9.Асфальтены применяются как вулканизующие агенты, ингибиторы коррозии и радикальных реакций, наполнители композиционных полимерных материалов, сырье для получения ванадия и никеля.
10.Асфальтены в составе гудронов и битумов используются для создания дорожных покрытий, гидроизоляционных материалов.
13.Переведите на слух в быстром темпе следующие словосочетания.
Molecular composition – гетероциклический углеводород – hydrocarbons – алициклический углеводород – alkanes – конденсированный цикл – cycloalkanes – нефтяные смолы – aromatic hydrocarbons – нефтяные масла – asphaltenes –
углерод – trace amount – водород – paraffins – насыщенные углеводороды – naphthenes – ненасыщенные углеводороды – benzene ring – общая формула – n- членный цикл – cycloparaffins – аналог алкана – arenes
14.Ответьте на вопросы по содержанию текстов данного урока.
1. Which types of hydrocarbons does the crude oil consist of?
20