Метангидратное ружье. Задача 3. Команда: Когнитивная машина

Содержание

Слайд 2

На дне океана находится значительное количество метана в виде гидратов. Если

На дне океана находится значительное количество метана в виде гидратов. Если

температура на планете продолжит повышаться, то этот метан будет высвобождаться из гидратов и выходить в виде газа в атмосферу.
Существует теория, что это приведет к постоянному ускорению глобального потепления, так как метан сам по себе является парниковым газом.
Предположив, что эта теория верна, предложите способ безопасно разрядить это “метангидратное ружье”.

Условия задачи

1

Слайд 3

Цели 2

Цели

2

Слайд 4

Метангидратное ружье 3

Метангидратное ружье

3

Слайд 5

Что такое метангидрат? (CH4 )4 (H2O)23 4

Что такое метангидрат?

(CH4 )4 (H2O)23

4

Слайд 6

Что такое метан гидрат? Метан Вода 5

Что такое метан гидрат?

Метан

Вода

5

Слайд 7

Что такое метангидрат? Структура метангидрата 12 молекул воды - 1 молекула метана 6

Что такое метангидрат?

Структура
метангидрата

12 молекул воды
-
1 молекула метана

6

Слайд 8

Что такое метангидрат? 1 м3 Метангидрат Метан 164 м3 7

Что такое метангидрат?

1 м3

Метангидрат

Метан

164 м3

7

Слайд 9

Классификация метангидратов 8

Классификация метангидратов

8

Слайд 10

Объем метангидратов Общее количество метана 720 триллионов кубических метров 472.32·1012 кг 9

Объем метангидратов

Общее количество метана

720 триллионов кубических метров

472.32·1012 кг

9

Слайд 11

Объем добываемых метангидратов 10

Объем добываемых метангидратов

10

Слайд 12

Добыча метана из подземных метангидратов 11

Добыча метана из подземных метангидратов

11

Слайд 13

Магазин Добыча метана из метангидратов 12

Магазин

Добыча метана из метангидратов

12

Слайд 14

Добыча метана из метангидратов 13

Добыча метана из метангидратов

13

Слайд 15

Добыча метана из метангидратов под океанским днем 14

Добыча метана из метангидратов под океанским днем

14

Слайд 16

Добыча метана из метангидратов под океанским днем 15

Добыча метана из метангидратов под океанским днем

15

Слайд 17

Добыча метана из метангидратов на морском дне 16

Добыча метана из метангидратов на морском дне

16

Слайд 18

C C CH3OH CH3COOH CH3COOH=CH2 ПВА ПВС CH2O NH3 HNO3 NH4NO3

C

C

CH3OH

CH3COOH

CH3COOH=CH2

ПВА

ПВС

CH2O

NH3

HNO3

NH4NO3

Реакционная способность метана

NH2CONH2

МФС

CH2=CHC ≡CH

CH2=CHCCl=CH2

CH2=CHCl

ПВХ

ClCH2CH2Cl

NH2CH2CH2NH2

CH2=CHClCH2Cl

ЭХГ

Глицерин

17

C

C

C

C

C

C

NaCl

C

C

C

C

C

H2O

CH4

H2
CO
CO2

H2
C2H2

H2
NaOH

CO

C2H2

O2

N2

CO2

NH3

CH2O

C2H4

C3H6

NH3

H2O, NaOH, Cl2

HCl

Слайд 19

Реакционная способность метана 18

Реакционная способность метана

18

Слайд 20

Реакционная способность метана 19

Реакционная способность метана

19

Слайд 21

Конверсия метана 20

Конверсия метана

20

Слайд 22

Полимеры полученные из метана 21

Полимеры полученные из метана

21

Слайд 23

Конверсия метана в полиформальдегид + H2O, катализатор (через синтез газ) + O2 Катализатор 22

Конверсия метана в полиформальдегид

+ H2O, катализатор
(через синтез газ)

+ O2

Катализатор

22

Слайд 24

Характеристики конверсии 23

Характеристики конверсии

23

Слайд 25

Применение полиформальдегида 24

Применение полиформальдегида

24

Слайд 26

Производство полиформальдегида 25

Производство полиформальдегида

25

Слайд 27

Очистка метана CH4 Чистый метан Реактор Реактор Водород Теплообменник R-SH +

Очистка метана

CH4

Чистый метан

Реактор

Реактор

Водород

Теплообменник

R-SH + H2 = R-H +H2S

H2S +

ZnO = ZnS + H2O

26

Турбокомпрессор

Слайд 28

Производство метанола Синтез-газ Сепаратор Колонна синтеза Смеситель Вода Циркуляционный газ Метан+Метанол

Производство метанола

Синтез-газ

Сепаратор

Колонна
синтеза

Смеситель

Вода

Циркуляционный газ

Метан+Метанол

Сборник

Метан

Диоксид углерода


Теплообменник

CH4 + H2O = CO + 3H2
CO + H2O = CO2 + H2
CH4 + CO2 = 2CO + 2H2

CO + 2H2 = H3COH

27

Катализатор: Ni на графитовой подложке

Катализатор: CuO, ZnO, Cr2O3, Al2O3

Слайд 29

Производство формальдегида Вода Реактор Абсорбер Теплообменники Формальдегид(р-р) Метанол Метанол 28 Смеситель

Производство формальдегида

Вода

Реактор

Абсорбер

Теплообменники

Формальдегид(р-р)

Метанол

Метанол

28

Смеситель

2H3COH + O2 =

2H2CO + 2H2O

Катализатор: твердый раствор MoO3 в Fe2[(MoO4)3

Кислород

Слайд 30

Производство полиформальдегида Уайт-спирит на перегонку Вакуум-сушилка Промыватель Уайт-спирит Катализатор Центрифуга Реактор

Производство полиформальдегида

Уайт-спирит
на перегонку

Вакуум-сушилка

Промыватель

Уайт-спирит

Катализатор

Центрифуга

Реактор

Приемник

Газоотделитель

Вымораживатель

Испаритель

Вода

n H2CO = -[-CH2-O-]n-

Катализатор:

Ca(C17H35COO)2

29

Сборник

Слайд 31

Обработка полиформальдегида Присадки Красители Гранулированный полиформальдегид Печь 30

Обработка полиформальдегида

Присадки

Красители

Гранулированный
полиформальдегид

Печь

30

Слайд 32

Применение полиформальдегида 31

Применение полиформальдегида

31

Слайд 33

32

32

Слайд 34

Заключение 33

Заключение

33

Слайд 35

Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза / Лебедев Н.

Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза / Лебедев Н.

Н. – 3-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981 г.
Основы химической технологии: Учебник для студентов вузов / Мухленов И.П., Горштейн А. Е., Тумаркина Е. С., Тамбовцева В. Д. Под ред. Мухленова И. П. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Школа, 1983 г.
Курс технологии связанного азота. Атрощенко В. И. и др. Под ред. чл.-корр. АН УССР Атрощенко В. И. 2-е изд, пер. и доп.
Производство метанола. Караваев М. М., Мастеров А. П. «Химия», М., 1973 г.
Промышленная адсорбция газов и паров. Серпионова Е. Н. Изд. 2-епереработ. и доп. Учеб. Пособие для студентов химико-технологических специальностей вузов. М., «Высш. школа», 1969 г.
Органическая химия. В 4 ч. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П.
Дж. Кэрролл. Гидраты природного газа. — Технопресс, 2007.

Список литературы

34

Слайд 36

Resources to Reserves 2013 — Oil, Gas and Coal Technologies for

Resources to Reserves 2013 — Oil, Gas and Coal Technologies for

the Energy Markets of the Future / IEA, 2013.
BP Statistical Review of World Energy 2013.
Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы // Российский химический журнал, т. XLVTI, № 3, 2003.
Energy Resource Potential of Methane Hydrate / US DOE Report, 2011.
Paul C. Painter; Michael M. Coleman (2008). Essentials of Polymer Science and Engineering. DEStech Publications, Inc. pp. 313–. ISBN 978-1-932078-75-6.
Christopher C. Ibeh (25 April 2011). Thermoplastic Materials: Properties, Manufacturing Methods, and Applications. CRC Press. pp. 473–. ISBN 978-1-4200-9384-1.
Неорганическая химия. Химия элементов. Ю.Д. Третьяков, Л. И. Мартыненко, А. Н. Григорьев, А. Ю. Цивадзе. В двух томах. 2007. ISBN: 978-5-94628-297-0.

Список литературы

35

Слайд 37

Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

Слайд 38

Выделение метана в небольших количествах 31 CH4

Выделение метана в небольших количествах

31

CH4

Слайд 39

31 CH4 Добыча метана из метангидратов

31

CH4

Добыча метана из метангидратов

Слайд 40

Добыча метана из метангидратов 31

Добыча метана из метангидратов

31

Слайд 41

31 Магазин Добыча метана из метангидратов

31

Магазин

Добыча метана из метангидратов

Слайд 42

Полиэтилен из метана Полиацетилен из метана 21

Полиэтилен из метана

Полиацетилен из метана

21

Слайд 43

Полиформальдегид из метана Поликетоны из метана 22

Полиформальдегид из метана

Поликетоны из метана

22

Слайд 44

Полистирол из метана 23

Полистирол из метана

23

Слайд 45

Полиакриловая кислота из метана Синтетический каучук из метана 24

Полиакриловая кислота из метана

Синтетический каучук из метана

24

Слайд 46

Поливиниловый спирт из метана 25

Поливиниловый спирт из метана

25

Слайд 47

Реакционная способность метана 9

Реакционная способность метана

9

Слайд 48

Горение метана CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O

Горение метана

CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O

720·1012 м3 1,44·1015 м3 720·1012 м3 1,44·1015

м3

CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O + 892 кДж

CO2

Парниковый газ

Сжигание 720·1012 м3 CH4
=
28671,4 Квинтиллионов Джоулей

Метан взрывоопасен

10

Слайд 49

Реакционная способность метана 11

Реакционная способность метана

11

Слайд 50

Разложение метана CH4 = C + 2 H2 12

Разложение метана

CH4 = C + 2 H2

12

Слайд 51

Реакционная способность метана 13

Реакционная способность метана

13

Слайд 52

Взаимодействие с аммиаком CH4 + NH3 = HCN + 3 H2

Взаимодействие с аммиаком

CH4 + NH3 = HCN + 3 H2

ЛД50 3,7 мг/кг

4

4

1

HCN

14

720·1012 м3

1,44·1015 м3 720·1012 м3 1,44·1015 м3
Слайд 53

Реакционная способность метана 15

Реакционная способность метана

15

Слайд 54

Галогенирование метана CH4 + xГ2 = CH(4-X)ГX + XHГ Г = F2; Cl2; Br2; J2 16

Галогенирование метана

CH4 + xГ2 = CH(4-X)ГX + XHГ
Г =

F2; Cl2; Br2; J2

16

Слайд 55

Реакционная способность метана 17

Реакционная способность метана

17

Слайд 56

Сероуглерод из метана CH4 + 2 S8 = CS2 + H2S

Сероуглерод из метана

CH4 + 2 S8 = CS2 + H2S

3

4

1

ЛД50 3188 мг/кг

4

4

0

ЛД50

600 ppm

CS2

H2S

472.32·1012 3776.21·1012 2242.72·1012 2006.80·1012

Столько серы нет
на планете Земля

Крайне ядовитые
продукты

18