Geum.ru

Рабочая программа дисциплины нефтехимия направление подготовки

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Цели освоения дисциплины
Задачи дисциплины
2. Место дисциплины в структуре ооп впо
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля)
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Образовательные технологии
Вид контроля
Тематика лабораторных работ по курсу
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Подобный материал:

Министерство образования и науки РФ


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет»


«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

____________ В.Г. Прокошев

«___»___________________ г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ



НЕФТЕХИМИЯ


Направление подготовки 020100.62 «Химия»


Квалификация (степень) выпускника бакалавр


Форма обучения очная



Семестр
Трудоемкость,

час.
Лекций,

час.
Практич. занятий,

час.
Лаборат.

работ,

час.
СРС,

час.
Форма промеж. контроля (экз./зач.)

8
108
28



42
38
Зач.

Итого
108
28



42
38
Зач.



Владимир 2010


  1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Цель дисциплины: ознакомление студентов с основами химии нефти, нефтепереработки и нефтехимического синтеза; формирование навыков исследования химического состава нефтей и нефтепродуктов с помощью современных физико-химических методов; освоение методов расчета материальных и тепловых балансов нефтехимических производств.


В процессе освоения дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции:
  • владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);
  • готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
  • стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способен приобретать новые знания в области техники и технологии, математики, естественных, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-7);
  • способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
  • способен использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2);
  • способен использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3);
  • владеет навыками химического эксперимента, способен использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-4).



Задачи дисциплины:
  1. Изучение состава нефти, химизма и механизма термических и каталитических превращений компонентов нефти, в том числе высокотемпературных и низкотемпературных взаимных превращений углеводородов;
  2. Формирование навыков исследования химического состава нефтей и нефтепродуктов;
  3. Изучение физико-химических свойств углеводородов и других компонентов нефти и их влияния на свойства нефтепродуктов, установление связи между строением молекул и надмолекулярных структур компонентов нефти и свойствами нефтепродуктов.



2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО:

Дисциплина относится к вариативной части профильного цикла.

Данный курс опирается на знания, полученные студентами при изучении органической, физической и аналитической химии и физических методов исследования.

Полученные студентами знания необходимы при изучении ряда специальных курсов: «Методы анализа объектов окружающей среды», «Экологическая и химическая экспертиза».


  1. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) знать состав нефти, основные методы ее переработки (ОК-1, ОК-7, ПК-2);

2) уметь исследовать физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов (ПК-3, ПК-4);

3) владеть методикой расчета основного нефтехимического оборудования (ПК-1, ПК-4).


4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


НЕФТЕХИМИЯ


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.



№ п/п
Раздел дисциплины
Семестр
Неделя семестра
Вид учебной работы, включая СРС и трудоемкость, час.
Объем уч.раб. с примен. интеракт методов (час.)
Формы контр. успеваемости













Лекции
Консульт.
Семинары
Практ.зан.
Лаб.работ.
Контр.раб
СРС
КП/КР






1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

1.
Общие сведения о нефтяной и газовой промышленности. Классификация нефтей, их состав. Происхождение нефти. Физико-химические свойства нефти.
8
1-3
6









8



3



4



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

2.
Методы переработки нефти и типовая аппаратура. Первичная переработка нефти. Основное оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его расчет.
8
4-5
4









4



4



1



3.
Вторичные процессы переработки нефтепродуктов. Гидрогенизационные процессы. Термические и термокаталитические процессы.
8
6-7
4















4



1



4.
Химизм и механизм термических и каталитических превращений углеводородов и других компонентов нефти и газа.
8
8
2















4









5.
Мембранные реакторы в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.
8
9
2















3






Контр. раб. №1

6.
Состав и эксплуатационные свойства основных видов топлив. Нефтяные минеральные масла. Пластичные смазки. Твердые парафины и церезины. Нефтяной битум и остаточное топливо.
8
10
2















5









7.
Физико-химические методы разделения компонентов нефти и газа.
8
11
2









8



5



4
Контр. раб. №2

8.
Физико-химические методы идентификации и количественного определения углеводородов и других компонентов нефти и газа.
8
12
2









6



4



4



9.
Гетероатомные соединения и минеральные вещества нефти.
8
13
2









6



4



4



10.
Экспертный анализ нефтепродуктов.
8
14
2









8



2






Контр. раб. №3




Всего






28









42



38



18






Темы, разделы дисциплины
Количество часов
Компетенции







ОК-1
ОК-3
ОК-7
ПК-1
ПК-2
ПК-3
ПК-4
Кол.компетенций

Состав и физико-химические свойства нефти и НП.
17
+



+
+
+



+
5

Первичная переработка нефти.
12
+



+
+



+


4

Вторичная переработка нефти.
14
+
+
+
+



+


4

Мембранные реакторы.
5
+
+
+
+



+


5

Состав и эксплуатационные свойства топлив.
19
+
+
+
+



+
+
6

Физико-химические методы идентификации и количественного определения углеводородов гетероатомных соединений и минеральных компонентов нефти.
39
+



+
+



+
+
5

Итого



6,0
1,5
6,0
4,2
0,5
2,5
2,7
23,4

Вес компетенции



1,0
0,5
1,0
0,7
0,5
0,5
0,9





  1. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Преподнесение теоретического материала осуществляется с применением электронных средств обучения.

Некоторые разделы теоретического курса рассматриваются с использованием опережающей самостоятельной работы: студенты получают задание на изучение нового материала до его изложения на лекции.

Для оценки освоения теоретического материала студентами используются письменные и устные контрольные работы.

Теоретический материал закрепляется при выполнении лабораторных работ. Работа выполняется студентами в малых группах (2-3 человека). Каждая группа получает индивидуальное исследовательское задание в рамках темы лабораторной работы. Отчеты по лабораторным работам защищаются.


  1. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.


Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и контроля самостоятельной работы:

  1. Теории происхождения нефти.
  2. Какие физико-химические свойства нефти используют при ее химической и технологической характеристике? В чем суть метода анализа нефти n – ρ – М?
  3. Физико-химические свойства нефти. Характеризующий фактор. Что можно сказать о групповом составе нефтепродуктов на основании значений этого фактора.
  4. Охарактеризуйте групповой и элементный состав нефти. Что понимают под гетероатомными соединениями нефти? Объясните их распределение по фракциям нефти. Охарактеризуйте основные недостатки присутствия гетероатомных соединений во фракциях нефти.
  5. Фракционный состав нефти. Методы его определения.
  6. Основные этапы подготовки нефти к переработке.
  7. Первичная переработка нефти. Установки АТ, ВТ и АВТ , их продукция. Классификация установок первичной переработки нефти в зависимости от направления использования фракций. Особенности переработки нефти, связанные с уровнем ее предварительной подготовки.
  8. Гидрогенизационные процессы. Катализаторы гидрокрекинга и гидроочистки. Суть процесса Клауса.
  9. Термические процессы переработки нефти. Особенности протекания термических процессов для разных классов углеводородов. Проанализируйте состав продуктов термического крекинга для парафиновых, нафтеновых нефтей и нефтей промежуточного типа.
  10. Процессы термической переработки нефти. Механизм термической деструкции углеводородов. Напишите реакции термического крекинга н-бутана. Поясните, какими способами можно влиять на состав продуктов термических процессов.
  11. Процессы термической переработки нефти. Термический крекинг. Пиролиз углеводородов. Коксование нефтяного сырья. Что общего и чем отличаются эти процессы?
  12. Производство олефинов. Крекинг этана и пропана. Особенности осуществления. Состав продуктов.
  13. Каталитический риформинг. Катализаторы каталитического риформинга. Особенности термокаталитических реакций при каталитическом риформинге. Цель введения водорода в реакционную зону.
  14. Ароматические углеводороды как продукты каталитического риформинга. Риформат – один из компонентов компаундированного бензина.
  15. В чем различие механизмов термических и термокаталитических процессов? Как по составу отличаются продукты термического и каталитического крекинга?
  16. Термокаталитические процессы. Алкилирование. Сырье. Катализаторы. Механизм. Назначение. С- алкилирование. Алкилат как один из компонентов компаундированного бензина. Понятие О- алкилирования. Метил-трет-бутилового как один из компонентов компаундированного бензина.
  17. Термокаталитические процессы. Изомеризация. Сырье. Катализаторы. Механизм. Назначение.
  18. Как дополняют друг друга гидрокрекинг и каталитический крекинг? Риформинг и гидрокрекинг?
  19. Окисление углеводородов. Получение синтез-газа. Синтезы на основе оксида углерода и водорода. Производство высших углеводородов. Сущность процесса Фишера – Тропша и его значение для получения синтетических жидких топлив.
  20. Расчет основного оборудования нефтеперерабатывающих заводов. Химические реакторы. Материальный баланс химического реактора. Понятие степени превращения и селективности реагента. Определение основных размеров реакторов. Методика расчета. Необходимые исходные данные. Тепловой баланс реактора. Цель составления. Исходные данные. Основное уравнение теплового баланса.
  21. Мембранные реакторы в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Мембранные материалы для химических реакторов. Схемы соединения мембрана – химический реактор. Основные виды мембранных реакторов. Области применения мембранных реакторов.
  22. Классификация нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов. Бензины. Дизельное топливо. Остаточное топливо.
  23. Бензины. Эксплуатационные свойства. Давление паров по Рейду. Компаундирование в соответствии с давлением паров.
  24. Бензины. Эксплуатационные свойства. Детонационная стойкость. Получение заданного октанового числа смеси.
  25. Дайте сравнительную характеристику применяемых в нефтеперерабатывающей промышленности способов увеличения октанового числа бензина.
  26. Компаундирование бензина. Охарактеризуйте основные возможности и проблемы процесса оптимизации состава бензина.
  27. Сущность процесса Фишера – Тропша и его значение для получения синтетических жидких топлив.
  28. Нефтяные минеральные масла на дистиллятной и компаундированной основе.
  29. Парафины и церезины.
  30. Нефтяные битумы. Получение. Классификация. Свойства. Применение.
  31. Простая и сложная (комплексная) переработка нефти.
  32. Физико-химические методы разделения компонентов нефти и газа. Разделение углеводородных смесей методами перегонки, экстракции, кристаллизации, термической диффузии. Хроматографические методы разделения и анализа углеводородных смесей. Жидкостно- и газоадсорбционная хроматография. Жидкостнораспределительная и газожидкостная хроматография. Фронтальный, проявительный и вытеснительный анализ. Характеристика адсорбентов, используемых при хроматографическом исследовании углеводородных смесей. Аналитические задачи в химии нефти, решаемые с помощью газовой хроматографии.
  33. Физико-химические методы идентификации и количественного определения углеводородов и других компонентов нефти и газа. Основные физико-химические константы углеводородов нефти. Спектральные методы идентификации углеводородов. Молекулярная спектроскопия. Масс-спектрометрия. ЯМР 13С. ПМР. ЭПР. Нейтронно-активационный анализ. Элементный анализ НП с использованием ААС и ЭСА.
  34. Углеводороды нефти и продуктов ее переработки. Физические и химические свойства. Методы идентификации, качественного и количественного определения.
  35. Гетероатомные соединения и минеральные вещества нефти. Выделение, количественное определение и идентификация. Кислородные соединения. Нефтяные кислоты. Сернистые соединения. Меркаптаны. Сульфиды. Дисульфиды. Тиофаны. Тиофены. Азотистые соединения. Азотистые основания и нейтральные азотистые соединения. Смолисто-асфальтеновые вещества. Асфальтогеновые кислоты. Нейтральные смолы. Асфальтены.
  36. Экспертиза нефти и нефтепродуктов. Оценка их свойств для определения качества.




Вид контроля
Форма учебной работы
Рейтинг в баллах

Текущий
Контрольная работа №1

Контрольная работа №2

Контрольная работа №3
20

20

20

Итоговый
Зачет
40

Итого
100



Тематика лабораторных работ по курсу

  1. Основные физико-химические константы углеводородов нефти.
  2. Физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов.
  3. Определение содержания воды в нефти и нефтепродуктах.
  4. Определение йодных чисел и содержания непредельных углеводородов в светлых нефтепродуктах.
  5. Исследование минерального состава нефти и нефтепродуктов.
  6. Определение структурно-группового состава нефтяных фракций.



  1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


НЕФТЕХИМИЯ


Основная литература:

  1. Потехин В.М., Потехин В.В. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки. СПб: Химиздат, 2005, 912 с.
  2. Мановян А.К. Технологии переработки природных энергоносителей. М: Химия, Колосс, 2004, 465 с.
  3. Проскурякова В.А., Драбнина А.Е. Химия нефти и газа. Л: Химия, 1989, 420 с.
  4. Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. М: Химия, 1985. 607 с.
  5. Белов П.С. Основы технологии нефтехимического синтеза. М: Химия, 1982, 280 с.
  6. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. Л: Химия, 1985, 420 с.
  7. Белов П.С. Практикум по нефтехимическому синтезу. М: Химия, 1987, 238 с.
  8. Адельсон С.В., Белов П.С. Примеры и задачи по технологии нефтехимического синтеза. М: Химия, 1987.



Дополнительная литература:

1. Бардик Д.Л., Леффлер У.Л. Нефтехимия. М: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2007, 496 с.
  1. Леффлер У.Л. Переработка нефти. М: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2007, 227 с.
  2. Теддер Дж. Промышленная органическая химия. М: Мир, 1977.
  3. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М: ИД «ФОРУМ», 2009.
  4. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа. М: ФОРУМ, 2007, 400 с.
  5. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М: Химия, 1988, 608 с.



Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.

  1. ссылка скрыта
  2. ссылка скрыта
  3. ссылка скрыта
  4. ссылка скрыта
  5. ссылка скрыта
  6. ссылка скрыта
  7. ссылка скрыта
  8. ссылка скрыта
  9. ссылка скрыта
  10. ссылка скрыта
  11. ссылка скрыта
  12. ссылка скрыта
  13. ссылка скрыта
  14. ссылка скрыта
  1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


НЕФТЕХИМИЯ


При чтении лекционного курса используется информация, представленная на слайдах.

Часть лабораторных работ выполняется в лаборатории «Физико-химические методы исследования» ВлГУ.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению

020100.62 «Химия».

Рабочую программу составил доцент Смирнова Н.Н.


Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры химии

Протокол №_____от ____________________ 201 __ г.

Заведующий кафедрой _________________


Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии направления 020100.62 «Химия».

Протокол №_____от ____________________ 201 __ г.

Председатель комиссии _____________________


Программа переутверждена:


на _____________ учебный год. Протокол заседания кафедры № __ от ________года

Зав. кафедрой _____________________


на _____________ учебный год. Протокол заседания кафедры № __ от ________года

Зав. кафедрой _____________________


на _____________ учебный год. Протокол заседания кафедры № __ от ________года

Зав. кафедрой _____________________


на _____________ учебный год. Протокол заседания кафедры № __ от ________года

Зав. кафедрой _____________________


на _____________ учебный год. Протокол заседания кафедры № __ от ________года

Зав. кафедрой _____________________