ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю _____________________________ Руководитель ООП по направлению 130101 профессор Марин Ю.Б. ___________________________ Зав. кафедрой общей и физической химии профессор Чиркст Д.Э. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА» Направление подготовки 130101 «Прикладная геология» Специализация 3: Геология нефти и газа Квалификация (степень) выпускника: специалист Форма обучения: очная Составитель: доцент Григорьева Л.В. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 1. Цели и задачи дисциплины: целью изучения дисциплины «Химия нефти и газа» является приобретение студентами знаний в области органической химии и химии нефти и газа в качестве дисциплины естественнонаучного цикла, необходимой для последующего логического перехода к изучению цикла профессиональных дисциплин по направлению 130101 «Прикладная геология» специализации 3 «Геология нефти и газа» В соответствии со стандартными требованиями к образованности специалиста в результате изучения теоретического курса и прохождения лабораторного практикума по химии нефти и газа задачей дисциплины является получение студентом необходимого объема знаний в области органической химии, научиться применять эти знания для решения практических задач. 2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Химия нефти и газа» относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его вариативную часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по предмету «Химия», устанавливаемыми ФГОС ВПО по направления подготовки 130101 «Прикладная геология» специализации 3 «Геология нефти и газа». Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин Математический и естественно-научный цикл – Экология (8-й семестр); профессиональный цикл – Геология и геохимия нефти и газа (2-й семестр), Геохимия пород нефтегазовых бассейнов (9-й семестр). 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: общекультурных компетенций: готовностью обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1); способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-3); стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9); умением критически оценивать свои личностные качества, нахождением путей и выбора средств развития достоинств и устранения недостатков (ОК-10). профессиональных компетенций: готовностью проводить самостоятельно или в составе группы научный поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания (ПК-6); применяет основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8); умением подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-25). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - компонентный состав нефти и других углеводородных систем природного и техногенного происхождения; методы разделения многокомпонентных нефтяных систем; химические и физико-химические свойства основных групп углеводородов и гетероатомных соединений нефти; методы исследования нефти и нефтепродуктов; основные типы и принципы классификации нефтяных дисперсных систем (НДС) природного и техногенного происхождения (нефтепродукты, химические реагенты, применяющиеся в нефтепромысловой химии, и т.п.); возможные химические взаимодействия компонентов нефтяных систем с химическими реагентами, используемыми в нефтепромысловой химии; гипотезы происхождения нефти. Уметь: использовать принципы классификации нефтегазовых систем; применять знания о составе и свойствах нефти и газа в соответствующих расчетах; прогнозировать поведение нефти и газа в различных технологических процессах, опираясь на знание их состава и физико-химических свойств; грамотно определять причины негативных явлений (коррозия, гидратообразование, отложения АСПО и др.) и методы их устранения; решать экологические проблемы, возникающие на всех этапах обращения с нефтью и газом 2 Владеть: методами качественного и количественного анализа многокомпонентных систем; навыками выполнения основных лабораторных анализов по определению физикохимических свойств нефти; методами описания свойств многокомпонентных систем. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы. Всего часов Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) 51 В том числе: Семестры 3 51 - Лекции 34 34 Практические занятия (ПЗ) - - Семинары (С) - - Лабораторные работы (ЛР) 17 17 Самостоятельная работа (всего) 21 21 В том числе: - - - - - - - Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы 21 21 Подготовка к лабораторным работам 5 5 Составление отчетов к лабораторным работам 10 10 Подготовка к контрольной работе 6 6 зачет зачет 72 72 2 2 Вид промежуточной аттестации (экзамен) Общая трудоемкость час зач. ед. 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № Наименование раздела Содержание раздела п/п дисциплины гипотезы Общие сведения о нефтяной и газовой промышленности: 1. Нефть: происхождения и роль нефти и газа в современном мире, основные образования основных нефтегазоносные районы, добыча нефти и газа. классов углеводородов Происхождение нефти: гипотезы минерального нефти происхождения нефти, представления об органическом происхождении нефти, современные представления об образовании нефти и газа. Образование основных классов углеводородов нефти. Классификация 3 углеводородов. Содержание алканов в нефтях и попутных газах. Газообразные, жидкие, твёрдые алканы. Номенклатура: измерения, строение, свойства алканов. Содержание алкенов в нефтях и попутных газах. Газообразные, жидкие, твёрдые алкены. Номенклатура: при измерения, строение, свойства алкенов. 2. Алканы нефти 3. 4. Непредельные углеводороды, образующиеся переработке нефти Арены нефти 5. Циклоалканы нефти 6. Гетероатомные минеральные компоненты нефти Общие свойства и фракционный и химический состав нефти, химические классификация нефтей классификации и технологическая классификация. Свойства нефти и нефтепродуктов: плотность, молекулярная масса, вязкость, температура кристаллизации, помутнения, застывания, оптические свойства. Исследование состава определение элементного состава, группового, нефти и хроматографические методы. нефтепродуктов 7. 8. типы аренов и содержание в нефтях. Номенклатура, строение аренов. Ароматичность. Правило ориентации в бензольном ядре, заместители I и II рода. Многоядерные ароматические соединения. типы циклоалканов и содержание в нефтях. Номенклатура, строение и свойства циклоалканов. и серосодержащие соединения, азотсодержащие вещества, минеральные компоненты нефти. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспе- № № разделов данной дисциплины, необходимых для п/п чиваемых (последуюизучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин щих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Экология + + + + + + + + 2. Геология и геохимия нефти и газа Геохимия пород нефтегазовых бассейнов + + + + + + + + + + + + + + + + Семин СРС 3. 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий 2 2 2. Нефть: гипотезы происхождения и 4 образования основных классов углеводородов нефти Алканы нефти 4 Всего час. 8 2 2 8 3. Непредельные 2 3 9 № Наименование раздела дисциплины п/п 1. Лекц. Практ. Лаб. зан. зан. углеводороды, 4 4 4. образующиеся нефти Арены нефти при 5. Циклоалканы нефти переработке Гетероатомные и минеральные компоненты нефти 7. Общие свойства и классификация нефтей 8. Исследование состава нефти и нефтепродуктов Итого: 6. 4 2 3 9 4 2 3 9 4 2 3 9 5 2 2 9 5 3 3 11 34 17 21 72 6. Лабораторный практикум № п/п № раздела дисциплины 1. 1 2. 3. 2, 3 6 4. 5. 4,5 7,8 6. 7,8 7. 8. 7,8 7,8 9. 7,8 Наименование лабораторных работ Качественный элементарный анализ органических соединений Получение и свойства алифатических углеводородов Получение и свойства гетероатомных органических соединений Свойства карбоциклических углеводородов Определение содержания воды в нефтепродукте или пробе нефти Определение содержания хлоридов в нефти или нефтепродуктах Определение кислотности светлых нефтепродуктов Определение кинематической вязкости нефти или нефтепродукта Определение фракционного состава нефти Трудоемкость (час.) 1 2 2 2 2 2 2 2 2 17 7. Практические занятия (семинары) не предусмотрены учебным планом и основной образовательной программой 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______ не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой___________________________________ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Проскуряков В.А. Химия нефти и газа. СПб.: Высшая школа, 2000. 2. Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. М. Высшая школа, 2001. 3. Иванов В.Г., Гева О.Н., Гаверова Ю.Т. Практикум по органической химии. М.: Адема, 2000. 4. Григорьева Л.В., Черемисина О.В., Литвинова Т.Е. Органическая химия. Сборник задач. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2007. 5 5. Григорьева Л.В., Черемисина О.В., Берлинский И.В., Литвинова Т.Е. Органическая химия. Основной органический синтез. Лабораторный практикум. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2008. 6. Григорьева Л.В., Черемисина О.В., Берлинский И.В., Бурмистрова Т.А., Литвинова Т.Е. Органическая химия. Свойства органических соединений. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2009. 7. Григорьева Л.В., Кужаева А.А. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Химия нефти и газа». СПб.: РИЦ СПГГИ. 2010. б) дополнительная литература 1. Стародубцев Д.С. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1991. 2. Сайкс Д.С. Механизмы реакций в органической химии. СПб.: Химия, 1995. 3. Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. М.: Химия, 1988. 4. Жиряков В.Г. Органическая химия. М.: Химия, 1965. в) программное обеспечение программа химических расчетов HSC производства компании Outotec г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 1. База термодинамических данных: http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl 2. Интернет-библиотека: http://www.twirpx.com 3. Интернет-библиотека: http://www.sciteclibrary.ru 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: 1. Лаборатория органической химии: ауд. 3419, площадь помещения – 67 кв м., количество рабочих мест – 15; лаборатория оснащены типовым лабораторным оборудованием: установки для титрования, установки для определения фракционного состава нефти, установки для выполнения перегонки, установки для термохимических измерений, рН-метры. 2. Специализированная аудитория 3532: площадь помещения 68 кв. м; количество рабочих мест – 30; оснащена наглядным стендовым материалом, справочными таблицами по химии. 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами. Теоретические представления студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются в процессе выполнения домашних заданий, контрольных и самостоятельных работ, составления реферата. Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения рекомендованного программой учебного лабораторного практикума, подготовке к лабораторным работам и оформления отчетов по результатам выполнения лабораторного эксперимента. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает = посещение лекционных и лабораторных занятий; = своевременная сдача домашних заданий в соответствии с предоставленным преподавателем графиком выполнения домашних работ; = своевременное предоставление реферата в соответствии с графиком работы над рефератом, которых составляется лектором потока; 6 = выполнение учебного лабораторного практикума и предоставления отчетов по лабораторным работам в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ и сроками сдачи отчетов, разрабатываемым лектором потока; = успешное написание контрольной работы. Разработчики: кафедра ОФХ доцент Григорьева Л.В. 7