Рабочая программа учебной дисциплины разработана за счет часов вариативной части Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (СПО) 21.02.10 Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений (базовой подготовки).
Организация-разработчик: ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского», Геологический колледж.
Разработчик: Фролова Ирина Васильевна, преподаватель ГК СГУ
СОДЕРЖАНИЕ
|
стр.
| ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
|
4
| СТРУКТУРА И содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
|
5
| условия реализации учебной дисциплины
|
10
| Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины
|
11
|
ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОСНОВЫ ХИМИИ НЕФТИ И ГАЗА
1.1. Область применения рабочей программы .
Рабочая программа учебной дисциплины является частью программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ) в соответствии с ФГОС по специальности СПО 21.02.10 Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений (базовой подготовки).
1.2. Место учебной дисциплины в структуре программы подготовки специалистов среднего звена: дисциплина входит в профессиональный цикл общепрофессиональных дисциплин.
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
принципы и методы добычи нефти и газа;
гипотезы происхождения нефти и газа;
основные физико-химические свойства нефти;
основные типы и принципы классификации нефти;
свойства нефти как дисперсной системы;
углеводороды нефти и нефтепродуктов (алканы, циклоалканы, алкены, диеновые углеводороды, ацетилен, арены и углеводороды смешанного строения);
гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти;
этапы подготовки нефти к переработке;
химические процессы переработки нефти;
методы очистки и стабилизации нефтепродуктов.
основные мероприятия по охране окружающей среды при нефтедобыче и нефтепереработке.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
определять фракционный состава нефти, содержания воды, минеральных кислот и щелочей в нефти;
давать классификацию нефти;
получать и проводить исследования химических свойств углеводородов нефти;
исследовать химические свойства органических соединений азота и серы, содержащихся в нефти;
исследовать свойства кислородсодержащих органических соединений нефти;
выполнять эксперименты по качественному определению углерода, водорода, хлора в органических соединениях;
анализировать групповой состав бензиновой фракции нефти;
хроматографическим методом анализировать и разделять углеводороды нефти и нефтепродуктов;
1.4. Количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося – 120 часов, в том числе: обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося - 80 часов;
самостоятельной работы учащегося – 40 часов.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Объем часов
|
Максимальная учебная нагрузка (всего)
|
120
|
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
|
80
|
в том числе:
|
|
практические занятия
|
24
|
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
|
40
|
Итоговая аттестация в форме экзамена
|
|
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Основы химии нефти и газа»
Наименование разделов и тем
|
Содержание учебного материала, практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
|
Объем часов
|
Уровень освоения
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Раздел 1. Общая характеристика нефти и газа
|
|
82
|
|
Тема 1.1. Принципы и методы добычи нефти и газа. Гипотезы происхождения нефти и газа.
|
Основные нефтегазоностные регионы в России. Добыча нефти и газа в России.
|
8
|
2
|
Представления об минеральном и органическом происхождении нефти. Современные представления об образовании нефти и газа.
|
2
|
Физические свойства нефти и нефтепродуктов. Элементарный и изотопный состав нефти и природных газов. Групповой химический состав нефти Фракционный состав нефти.
|
2
|
Основные типы и принципы классификации нефти. Классификация нефти по химическому составу, генетические классификации, технологические классификации.
|
2
|
Практические занятия.
|
4
|
|
Решение расчетных задач по теме «Физические свойства нефти».
|
Классификация нефти.
|
Тема 1.2. Свойства нефти как дисперсной системы.
|
Межмолекулярные взаимодействия компонентов нефти. Классификация нефтяных дисперсных систем на основе классических признаков дисперсного состояния. Фазовые переходы в природных нефтяных дисперсных системах.
|
4
|
2
|
Специфические свойства дисперсной системы: структурно-механическая прочность и неустойчивость. Реологические свойства нефти.
|
2
|
Тема 1.3. Углеводороды нефти и нефтепродуктов.
|
Химический состав нефти. Основные классы углеводородов и других соединений нефти.
|
14
|
2
|
Виды алканов и циклоалканов нефти и нефтепродуктов. Моно- и бициклические углеводороды. Основные процессы переработки алканов и циклоалканов (окисление, галоидирование, сульфирование, сульфохлорирование, нитрование, изомеризация , алкилирование ).
|
2
|
Общая характеристика алкенов. Их значение в расширении сырьевой базы мономеров. Основные процессы переработки олефинов: окисление, гидратация, гидрирование, галогенирование, теломеризация, полимеризация, гидроформилирование.
|
2
|
Диеновые углеводороды. Ресурсы, выделение из продуктов переработки нефти. Ацетилен. Методы выделения и очистки. Синтезы на базе ацетилена.
|
2
|
Бензол и его гомологи. Гидрирование, нитрирование, хлорирование, окисление бензола. Толуол — высокооктановая добавка к топливу. Ксилолы.
|
2
|
Углеводороды смешанного строения. Фталевые кислоты и их значение в производстве волокон и смол. Глифталевые смолы. Кумол. Полициклические ароматические углеводороды. Тетралин, декалин и их применение.
|
2
|
Практические занятия.
|
4
|
|
Выполнение экспериментов по качественному определению углерода, водорода и хлора в органических веществах.
|
Получение и проведение исследований химических свойств углеводородов нефти.
|
Тема 1.4. Гетероатомные соединения и минеральные
компоненты нефти.
|
Кислородные соединения (органические кислоты, фенолы, альдегиды, кетоны, простые эфиры) их строение и свойства. Содержание и соотношение кислородных соединений в нефти.
|
10
|
2
|
Сернистые соединения их строение и свойства. Смешанные серу- и кислородсодержащие соединения - сульфоны, сульфоксиды. Влияние на свойства нефтепродуктов и применение сернистых соединений. Происхождение сернистых соединений нефти.
|
2
|
Азотистые соединения их строение и свойства. Происхождение азотистых соединений нефти. Влияние на свойства нефтепродуктов и применение.
|
2
|
Смолисто-асфальтовые вещества - сложная смесь наиболее высокомолекулярных компонентов нефти. Деления на группы смолисто-асфальтовых веществ.
|
2
|
Минеральные компоненты - соли и комплексные органические соединения металлов. Влияние минеральных компонентов на свойства нефти.
|
2
|
Практические занятия.
|
6
|
|
Исследовать свойства кислородсодержащих органических соединений нефти.
|
Исследовать химические свойства органических соединений азота и серы, содержащихся в нефти.
|
Решение расчетных задач по теме: Углеводороды нефти и нефтепродуктов.
|
Тема 1.5. Топлива и масла.
|
Общая характеристика основных видов топлива ( автомобильное, дизельное, авиационное, реактивное, котельное и пр.). Поведение и превращение углеводородов при сгорании в двигателях.
|
4
|
2
|
Нефтяные масла, их назначение, области применения, источники сырья, способы получения и очистки. Показатели качества масел и их характеристики. Прочие нефтепродукты: сжиженный газ, твердые парафины, церезины, вазелины, битумы, нефтяной кокс.
|
2
|
Самостоятельная работа.
Систематическая проработка конспектов занятий, учебной литературы (по вопросам составленных преподавателем).
Подготовка к практическим работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление практических работ, отчетов.
Тематика внеаудиторной самостоятельной работы:
1.Нефть – сырье для органического синтеза.
2.Нефтяные базы России.
3. Основные характеристики бензина: детонационная стойкость, фракционный состав, стабильность, содержание серы.
|
28
|
|
Раздел 2. Переработка нефти и газа.
|
|
38
|
|
Тема 2 1.Этапы подготовки нефти к переработке. Первичная перегонка нефти.
|
Стабилизация нефти. Обезвоживание и обессоливание нефти. Нефтяные эмульсии. Способы разрушения нефтяных эмульсий.
|
4
|
2
|
Назначение первичной переработки нефти. Прямая перегонка нефти с применением дистилляции и ректификации. Типы установок первичной перегонки нефти. Продукты первичной перегонки нефти.
|
2
|
Практические занятия.
|
6
|
|
Определение фракционного состава нефти.
|
Хроматографические методы анализа и разделения углеводородов.
|
Анализ группового состава бензиновой фракции нефти.
|
Тема 2.2. Химические процессы переработки нефти и газа.
|
Деструктивные методы переработки нефти (крекинг, пиролиз, риформинг).
Термический крекинг, пиролиз и коксование.
|
6
|
2
|
Каталитический крекинг: сырье, параметры процесса и продукты. Каталитический риформинг: сырье, параметры процесса и продукты.
|
2
|
Нефтяной газ используется в качестве топлива и сырья для нефтехимического синтеза. Переработка технической фракции нефтяного газа методами: компрессорным, абсорбционным, конденсационно-ректификационным при низких температурах, адсорбционным.
|
2
|
Тема 2.3. Методы очистки и стабилизации нефтепродуктов.
|
Химические методы очистку – гидроочистка. Физико-химические методы очистки - адсорбционные и абсорбционные. Стабилизация нефтепродуктов.
|
6
|
2
|
Продукты переработки нефти. Топлива (бензины, керосины, дизельные и котельные топлива); смазочные масла; парафины, церезины; пластичные смазки; битумы; кокс; сырьё для нефтехимического и основного органического синтеза; прочие нефтепродукты разного назначения.
|
2
|
Основные мероприятия по охране окружающей среды при нефтедобыче и нефтепереработке. Основные мероприятия по охране атмосферного воздуха, гидросферы, почв и земельных ресурсов от углеводородных загрязнений.
|
|
Практические занятия.
|
4
|
|
Определение содержания воды в нефти. Определение минеральных кислот и щелочей в нефти.
|
Определение содержания серы в моторном топливе.
|
|
Самостоятельная работа.
Систематическая проработка конспектов занятий, учебной литературы (по вопросам составленных преподавателем).
Подготовка к практическим работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление практических работ, отчетов.
Тематика внеаудиторной самостоятельной работы:
1.Рациональное использование продуктов нефтепереработки.
2.Основные виды загрязнений при нефтедобычи.
3. История развития нефтепереработки.
|
12
|
|
Итого
|
|
120
|
|
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3.УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины «Основы химии нефти и газа» требует наличия химической лаборатории.
Оборудование лаборатории:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- измерительные приборы (весы, нагревательные приборы, спиртовки); химическая посуда (колбы, мензурки, стаканы, воронки, пробирки, хроматографическая колонна );
- химические реактивы (неорганические и органические кислоты, щелочи, углеводороды, кислород- , азот- и серосодержащии органические вещества, нефть и нефтепродукты, соли (сульфаты, хлориды) , бромная вода, раствор пермангоната калия, наборы металлов , индикаторы, адсорбент – Al2O3 или силикагель и т.д.); принадлежности (штативы, держатели для пробирок). Приборы и химическая посуда максимально безопасны, соответствуют требованиям СанПиНа и предназначена для учебных заведений;
-плакаты строение органических соединений (алканы, алкены, алкины, бензол);
-модели молекул органических веществ;
-коллекции образцов нефтепродуктов.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Тупикин Е.И. Химия: учебное пособие для ссузов.- М.: Дрофа, 2010. -576с (электронные ресурсы).
Методические рекомендации по изучению дисциплины « Основы химии нефти и газа» (электронные ресурсы).
Дополнительные источники:
Химия нефти и газа / под ред. В.А.Проскурякова Санкт-Петербург, Химия, 1995.-448 с. (электронные ресурсы).
Журналы:
1. «Нефть. Газ. Промышленость.» http://www.oilgasindustry.ru/.
2. « Нефтехимия » http://www.petrosovet.ru/.
Интернет-ресурсы:
http://www.ihtik.lib.ru/
http://www.abc.chemistry.bsu.by/current/fulltext.htm
http://www.anchem.ru/literature/
http://www.sciencedirect.com
http://chemteq.ru/lib/book
http://www.chem.msu.su/rus
http://www.elsevier.com/
http://www.ntcp.ru
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися внеаудиторных индивидуальных самостоятельных работ, рефератов.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
|
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
|
Знания:
|
|
принципы и методы добычи нефти и газа
|
внеаудиторная самостоятельная работа, контрольная работа
|
гипотезы происхождения нефти и газа
|
внеаудиторные самостоятельные работы
|
основные физико-химические свойства нефти
|
внеаудиторные самостоятельные работы, тестирование, контрольная работа
|
основные типы и принципы классификации нефти
|
внеаудиторная самостоятельная работа, контрольная работа, устный опрос
|
свойства нефти как дисперсной системы
|
внеаудиторная самостоятельная работа, тестирование
|
углеводороды нефти и нефтепродуктов (алканы, циклоалканы, алкены, диеновые углеводороды, ацетилен, арены и углеводороды смешанного строения)
|
внеаудиторная самостоятельная работа, контрольная работа, тестирование
|
гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти
|
внеаудиторная самостоятельная работа, контрольная работа, тестирование
|
этапы подготовки нефти к переработке
|
внеаудиторная самостоятельная работа, устный опрос, контрольная работа
|
химические процессы переработки нефти
|
внеаудиторная самостоятельная работа, устный опрос, контрольная работа
|
методы очистки и стабилизации нефтепродуктов
|
внеаудиторная самостоятельная работа, тестирование, контрольная работа
|
основные мероприятия по охране окружающей среды при нефтедобыче и нефтепереработке.
|
внеаудиторная самостоятельная работа
|
Умения:
|
|
определять фракционный состав нефти, содержания воды, минеральных кислот и щелочей в нефти
|
практические занятия, внеаудиторная самостоятельная работа
|
давать классификацию нефти
|
практические занятия, внеаудиторная самостоятельная работа, контрольная работа
|
получать и проводить исследования химических свойств углеводородов нефти
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, устный опрос
|
исследовать химические свойства органических соединений азота и серы, содержащихся в нефти
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы
|
исследовать свойства кислородсодержащих органических соединений нефти
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, устный опрос
|
выполнять эксперименты по качественному определению углерода, водорода, хлора в органических соединений
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, устный опрос
|
анализировать групповой состав бензиновой фракции нефти
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, устный опрос
|
хроматографическим методом анализировать и разделять углеводороды нефти и нефтепродуктов;
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, устный опрос
|
решать расчетные задачи
|
практические занятия, внеаудиторные самостоятельные работы, контрольная работа
|
|
