Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01

Transkrypt

1 MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Honorata Życka Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01 Poradnik dla nauczyciela Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy Radom 2006

2 Recenzenci: mgr inż. Tomasz Surma dr hab. inż. Jan Surygała Opracowanie redakcyjne: mgr inż. Małgorzata Urbanowicz Konsultacja: dr inż. Bożena Zając Korekta: Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z4.01 Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii chemicznej. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy, Radom

3 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Przykładowe scenariusze zajęć 7 5. Ćwiczenia Surowce energochemiczne Ćwiczenia Destylacja rurowo-wieżowa ropy naftowej Ćwiczenia 5.3. Przeróbka produktów DRW Ćwiczenia 5.4. Integracja technologiczna procesów przeróbki surowców energochemicznych Ćwiczenia 6. Ewaluacja osiągnięć uczniów 7. Literatura

4 1. WPROWADZENIE Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej, w jednostce modułowej wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01. W poradniku zamieszczono: wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć, przykładowe scenariusze zajęć, propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności praktycznych, wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki. Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze szczególnym uwzględnieniem: tekstu przewodniego, metody projektów, pokazu z objaśnieniem, wycieczek dydaktycznych, ćwiczeń praktycznych. Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej. W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych. W tym rozdziale podano również: plan testu w formie tabelarycznej, propozycje norm wymagań, instrukcję dla nauczyciela, instrukcję dla ucznia, kartę odpowiedzi, zestaw zadań testowych. 3

5 311[31].Z4 Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4.01 Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.02 Wytwarzanie olefin i węglowodorów aromatycznych 311[31].Z4.03 Wytwarzanie i oczyszczanie surowego gazu syntezowego 311[31].Z4.04 Wytwarzanie metanolu i kwasu octowego 311[31].Z4.05 Wytwarzanie produktów alkilowania 311[31].Z4.06 Wytwarzanie chlorku winylu i rozpuszczalników chloroorganicznych 311[31].Z4.08 Wytwarzanie polimerów 311[31].Z4.10 Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych 311[31].Z4.09 Wytwarzanie fenolu i acetonu z kumenu 311[31].Z4.07 Wytwarzanie styrenu z etylobenzenu Schemat układu jednostek modułowych 4

6 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć: korzystać z różnych źródeł informacji, czytać schematy procesów technologicznych, zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii, nazwać proste związki chemiczne na podstawie ich wzorów sumarycznych, pisać równania reakcji chemicznych, wykonywać proste obliczenia oparte na równaniach reakcji. 5

7 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć: rozpoznawać i rozróżnić surowce energochemiczne, wyszukać informacje o składzie, właściwościach i wielkości zasobów surowców energochemicznych, obliczać wskaźniki wystarczalności surowców energochemicznych, rozróżnić procesy rafineryjne i petrochemiczne, rozróżnić rafineryjne procesy zachowawcze i procesy rozkładowe, określić zadania procesów przygotowanie ropy naftowej do przeróbki, przedstawić za pomocą uproszczonego schematu ideowego powiązania procesów rafineryjnych, scharakteryzować właściwości i skład odbieranych z DRW destylatów naftowych, określić kierunki oczyszczania lub dalszej przeróbki destylatów naftowych, ocenić rolę bilansu wodoru w procesach wodorowych: hydrokrakingu i hydrorafinacji, określić rolę procesów absorpcyjnych w odsiarczaniu gazów ziemnych i rafineryjnych, określić znaczenie gazu ziemnego jako surowca technologicznego w rafineriach, określić budowę oraz zasady działania specyficznych dla instalacji DRW i przeróbki destylatów aparatów i urządzeń: flaszkowego pieca rurowego, wież, reaktorów, rozróżnić na schematach procesów rafineryjnych symbole i oznaczenia oraz określić usytuowanie armatury, regulatorów, sygnalizatorów i mierników, określić sposoby regulacji parametrów poszczególnych procesów wytwarzania produktów naftowych i surowców petrochemicznych, podać przykłady najczęściej stosowanych integracji instalacji produkcyjnych w rafineriach oraz między instalacjami rafineryjnymi i petrochemicznymi, określić znaczenie poszczególnych procesów rafineryjnych w wytwarzaniu najważniejszych surowców węglowodorowych stosowanych o syntez organicznych, zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska obowiązujące na stanowiskach pracy, sporządzić prosty bilans materiałowy. 6

8 4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ Scenariusz zajęć 1 Osoba prowadząca. Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31] Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4 Jednostka modułowa: Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01 Temat: Zagrożenia dla środowiska spowodowane substancjami powstającymi w trakcie wytwarzania destylatów naftowych. Cel ogólny: kształtowanie umiejętności rozpoznawania zagrożeń dla środowiska, spowodowanych substancjami powstającymi w trakcie wytwarzania destylatów naftowych Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi: ustalać na podstawie karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego zagrożenia dla środowiska naturalnego i zdrowia pracownika wynikające z właściwości substancji, oceniać zagrożenia występujące w trakcie wytwarzania destylatów naftowych odbieranych z DRW, wskazywać zasady bhp, ppoż. oraz ochrony środowiska, które muszą być zachowane podczas wytwarzania produktów naftowych. Metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Formy organizacyjne pracy uczniów: grupowa, niejednolita. Czas: 45 min. Środki dydaktyczne: poradnik dla ucznia do jednostki modułowej Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01, karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego: benzyna lekka, benzyna średnia, benzyna ciężka, nafta, olej napędowy, kartka formatu A4, przybory do pisania. Przebieg zajęć: 1. Nawiązanie do tematu, omówienie celów zajęć. 2. Sprawy organizacyjne. Podział klasy na zespoły 3-osobowe. Zorganizowanie stanowiska pracy do wykonania ćwiczenia. Przydzielenie produktów naftowych z instalacji DRW dla poszczególnych grup: benzyna lekka, benzyna średnia, benzyna ciężka, nafta, olej napędowy. 7

9 3. Wybranie lidera w zespołach. 4. Praca w grupach. 5. Prezentacja prac na forum klasy. 6. Liderzy grup wspólnie z nauczycielem dokonują oceny grup. 7. Przekazanie informacji o pracy domowej. Tekst przewodni do ćwiczenia Temat: Oceń zagrożenia, jakie występują w trakcie wytwarzania destylatów naftowych odbieranych z DRW na podstawie kart charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego. FAZA I Informacje Odpowiedz na pytania: 1. Jakie destylaty otrzymujemy z instalacji DRW? 2. Czy na podstawie karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego można dokonać identyfikacji zagrożeń? 3. Czy na podstawie karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego można zaproponować postępowanie z związku z istniejącymi zagrożeniami? FAZA II Planowanie Zapoznaj się z kartą charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego i ustal zagrożenia wynikające z właściwości destylatów naftowych dla środowiska. Na ich podstawie zaproponuj kolejne kroki pracy z kartą charakterystyki. FAZA III Ustalenia Przedstaw swój plan nauczycielowi. W razie potrzeby dokonajcie wspólnej weryfikacji przedstawionego planu. Dokonajcie wraz z nauczycielem ustaleń związanych z kryteriami oceny. FAZA IV Wykonanie Ustalając zasady bhp, ppoż. oraz ochrony środowiska, zwróć szczególną uwagę na: 1. postępowanie z preparatem i jego magazynowanie, 2. postępowanie w przypadku niezamierzonego uwolnienia do środowiska, 3. postępowanie w przypadku pożaru, 4. środki ochrony osobistej dla pracownika, 5. pierwszą pomoc w przypadku wypadku, 6. staranność wykonanej pracy. FAZA V Sprawdzenie 1. Czy ćwiczenie zostało wykonane zgodnie z ustaleniami? 2. Prezentacja wyników pracy na forum klasy. FAZA VI Analiza Odpowiedź na następujące pytania: 1. Co było dla Ciebie najtrudniejsze w fazie planowania i realizacji? 2. Co zrobiłbyś inaczej, gdybyś zaczął wszystko jeszcze raz od początku? 8

10 Zakończenie zajęć Praca domowa Na podstawie wysłuchanych prezentacji prac poszczególnych grup ustal, jakie wspólne zagrożenia stwarzają poszczególne destylaty DRW. Na ich podstawie ustal czy można zastosować ogólne zasady bhp, ppoż. oraz ochrony środowiska dla instalacji DRW w rafinerii. Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności. 9

11 Scenariusz zajęć 2 Osoba prowadząca. Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31] Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4 Jednostka modułowa: Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych 311[31].Z4.01 Temat: Sporządzanie bilansu materiałowego wybranych procesów technologicznych rafinerii. Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności sporządzania prostych bilansów materiałowych. Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi: rozróżniać typy bilansów, wyszukiwać i gromadzić dane technologiczne, rozróżniać pojęcia: przychód, rozchód, straty, sporządzać zestawienia bilansowe, narysować schemat ideowy, scharakteryzować wybrany proces technologiczny. Metody nauczania uczenia się: pokaz z objaśnieniem (w części dotyczącej ogólnych zasad sporządzania bilansów materiałowych), metoda projektów. Formy organizacyjne pracy uczniów: grupowa, niejednolita. Czas: 2 tygodnie. Środki dydaktyczne: dane technologiczne wybranych procesów rafineryjnych, literatura, kalkulator, kartka formatu A4, linijka, przybory do pisana. Przebieg zajęć: Faza wstępna w czasie wycieczki dydaktycznej do rafinerii: 1. Poinformowanie uczniów o konieczności zebrania danych technologicznych dla przeprowadzanych w zakładzie procesów obróbki ropy naftowej. W pierwszym tygodniu: 1. Nawiązanie do tematu, omówienie celów zajęć i zasad oceniania projektu. 2. Sprawy organizacyjne. Podział klasy na zespoły 3-osobowe. 3. Wybór lidera w zespołach. 4. Wybór procesów technologicznych dla grup. 5. Ustalenie terminów wykonania poszczególnych elementów projektu i podpisanie kontraktów na wykonanie projektu. 6. Zapoznanie uczniów z ogólnymi zasadami sporządzania bilansów materiałowych. 7. Praca w grupach W drugim tygodniu: 10

12 1. Prezentacja projektów przez poszczególne grupy na forum klasy. 2. Liderzy grup wspólnie z nauczycielem dokonują oceny grup. 3. Przekazanie informacji o pracy domowej. Zakończenie zajęć Praca domowa Na podstawie wysłuchanych prezentacji prac poszczególnych grup, sporządź bilans materiałowy dla całego ciągu technologicznego Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności. Załączniki do scenariusza: Informacje dotyczące kontraktu na wykonanie projektu: Kontrakt na wykonanie projektu powinien zawierać: 1. Temat projektu. 2. Nazwisko nauczyciela i nazwiska słuchaczy wykonujących projekt. 3. Zakres prac, który w szczególności będzie dotyczył: zebrania danych technologicznych do wybranego procesu technologicznego przeróbki ropy naftowej, dokonania selekcji zebranych informacji pod względem ich zgodności z tematem i przydatności w prezentacji pracy, sporządzenia bilansu materiałowego dla wybranego procesu technologicznego, narysowania schematu ideowego powiązań procesów rafineryjnych z wyraźnym zaznaczeniem wybranego procesu, scharakteryzowania wybranego procesu, przygotowania prezentacji pracy, w tym przygotowania planu prezentacji i środków niezbędnych do jej przeprowadzenia, 4. Terminu ukończenia projektu. 5. Terminy i sposób konsultacji udzielanych przez nauczyciela. 6. Sankcje, jakie grożą za niedotrzymanie zapisów kontraktu, zarówno przez uczniów, jak i nauczyciela. 7. Datę podpisania kontraktu. 8. Podpisy nauczyciela i słuchaczy zawierających kontrakt. Kryteria oceny osiągnięć: Przy ocenie projektu uwzględniane będzie: dobór informacji, prawidłowe obliczenie przychodu, rozchodu i strat z wybranego procesu, przygotowanie schematu ideowego, charakterystyka wybranego procesu, systematyczność i terminowość pracy, sposób prezentacji projektu, estetyka pracy, wkład pracy poszczególnych członków zespołu. 11

13 Informacje dotyczące prezentacji prezentacji dokonuje cała grupa, sposób prezentacji jest dowolny, czas prezentacji 10 min., prezentacja będzie oceniana przez nauczyciela i liderów pozostałych grup. 12

14 5. ĆWICZENIA 5.1. Surowce energochemiczne Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wyszukaj i przeanalizuj aktualne dane o wielkości światowych zasobów i wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów higieny pracy z komputerem. Powinien zapoznać uczniów z zasadami prezentacji wyników. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) odszukać aktualne dane na temat światowych zasobów i wydobycia ropy naftowej, 2) odszukać aktualne dane na temat światowych zasobów i wydobycia gazu ziemnego, 3) określić, gdzie na świecie występują największe zasoby ropy naftowej, 4) określić, w którym państwie wydobywa się aktualnie najwięcej ropy naftowej, 5) określić, gdzie na świecie występują największe zasoby gazu ziemnego, 6) określić, w którym państwie wydobywa się aktualnie najwięcej gazu ziemnego, 7) przewidzieć, gdzie zasoby ropy naftowej ulegną wyczerpaniu w pierwszej kolejności, 8) przewidzieć, gdzie zasoby gazu ziemnego ulegną wyczerpaniu w pierwszej kolejności, 9) zapisać i zaprezentować wyniki pracy na forum klasy. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: komputer z dostępem do Internetu, roczniki statystyczne, raporty dotyczące zasobów i wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego (np. raport British Petroleum), literatura z rozdziału 6, kartka formatu A4, przybory do pisania. 13

15 Ćwiczenie 2 Oblicz, na podstawie wielkości światowych zasobów i wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego, wskaźniki wystarczalności zasobów tych surowców. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. Sposób wykonania ćwiczenia. Uczeń powinien: 1) wykorzystać dane zebrane w ćwiczeniu nr 1 lub odszukać aktualne dane na temat światowych zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego, odszukać aktualne dane na temat światowego wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego, 2) odszukać wskaźniki wystarczalności zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego podawane przez różne instytucje, 3) obliczyć wskaźnik wystarczalności zasobów ropy naftowej, 4) obliczyć wskaźnik wystarczalności zasobów gazu ziemnego, 5) zapisać wyniki obliczeń i porównać je z danymi literaturowymi. Zalecane metody nauczania uczenia się: pokaz z objaśnieniem, ćwiczenia praktyczne o charakterze obliczeniowym. Środki dydaktyczne: komputer dostępem do Internetu, roczniki statystyczne, literatura z rozdziału 6, raporty dotyczące zasobów, wydobycia i wystarczalności złóż ropy naftowej i gazu ziemnego (np. raport British Petroleum), kartka formatu A4, przybory do pisania. Ćwiczenie 3 Zaprojektuj sposób bezpiecznego posługiwania się surową ropą naftową w czasie jej transportowania i magazynowania. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres wykonania i zasady oceny projektu. Powinien również sporządzić i podpisać z uczniami kontrakt na wykonanie pracy, z uwzględnieniem terminów wykonania kolejnych etapów projektu i zasad jego prezentacji. 14

16 Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się z materiałem nauczania zawartym w rozdziale 4.1 tego poradnika, w części dotyczącej właściwości ropy naftowej, 2) odszukać w literaturze informacje na temat zasad transportu i magazynowania ropy i gazu ziemnego, 3) zapoznać się z aktualnym Rozporządzeniem Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi dalekobieżne do transportu ropy i produktów naftowych i ich usytuowanie (DzU 2000 nr 98 poz.1067), 4) określić, które z właściwości ropy naftowej i jej par stwarzają zagrożenie dla środowiska naturalnego i zdrowia ludzi, 5) przedstawić przygotowany projekt na forum klasy. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda projektów, Środki dydaktyczne: aktualne Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi dalekobieżne do transportu ropy i produktów naftowych i ich usytuowanie, literatura z rozdziału 6. kartka formatu A4, przybory do pisania. 15

17 5.2. Destylacja rurowo-wieżowa (DRW) Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Rozpoznaj surowe destylaty z DRW na podstawie danych o zakresach temperatur wrzenia i gęstościach. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zdefiniować pojęcie destylat, 2) zapoznać się z materiałem nauczania 4.2.1, 3) dokonać analizy schematu instalacji DRW części atmosferycznej, 4) ustalić destylaty otrzymane w tej części instalacji DRW, 5) określić zakresy temperatur i gęstości poszczególnych frakcji, 6) ustalić produkty poddawane dalszemu frakcjonowaniu, 7) dokonać analizy schematu instalacji DRW części próżniowej, 8) ustalić destylaty otrzymane w tej części instalacji DRW, 9) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 10) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, materiał nauczania 4.2.1, literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z4.01, komputer z dostępem do internetu. Ćwiczenie 2 Zapoznaj się z przykładowym schematem rafinerii i na jego podstawie ustal, jakie procesy rafineryjne są prowadzone w tym zakładzie. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. 16

18 Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zdefiniować pojęcia: proces rafineryjny, proces petrochemiczny, 2) zdefiniować pojęcia: procesy rafineryjne zachowawcze i rozkładowe, 3) zapoznać się ze schematem przykładowej rafinerii (materiał nauczania 4.2.1), 4) wymienić, jakim procesom rafineryjnym poddawana jest benzyna otrzymana z części atmosferycznej instalacji DRW, 5) wymienić, jakim procesom rafineryjnym poddawane są surowe destylaty otrzymane w części próżniowej instalacji DRW, 6) określić, które z wymienionych procesów można zaliczyć do zachowawczych, a które do rozkładowych, 7) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, schemat przykładowej rafinerii (materiał nauczania 4.2.1), literatura do modułu 311.[31].Z4.01. Ćwiczenie 3 Opisz zasadę działania wieży destylacyjnej działającej w części atmosferycznej instalacji DRW. Rys. 1. Schemat wieży destylacyjnej DRW pod ciśnieniem atmosferycznym [opracowanie własne] Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. 17

19 Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zdefiniować pojęcie destylacji, 2) zapoznać się z materiałem nauczania 4.2.1, 3) dokonać analizy schematu instalacji DRW części atmosferycznej, 4) zapoznać się ze schematem wieży destylacyjnej dołączonym do ćwiczenia, 5) opisać budowę wieży destylacyjnej i jej rolę w procesie technologicznym, 6) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 7) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, materiał nauczania 4.2.1, literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z

20 5.3. Przeróbka produktów DRW Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na podstawie schematu ideowego określ powiązania procesowe dla procesu reformingu katalitycznego benzyn. HDS Rys. 2. Schemat ideowy wykorzystania benzyny reformowanej (reformatu)[2] Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia. Określić sposób prezentacji wykonanego ćwiczenia. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się z materiałem nauczania 4.3.1, 2) wyjaśnić, na czym polega proces reformingu katalitycznego benzyn, 3) określić surowce tego procesu, 4) wypisać, jakie produkty powstają podczas procesu reformingu benzyn, 5) wyjaśnić pojęcie reformat, 6) zapoznać się ze schematem ideowym wykorzystania (reformatu), 7) określić, powiązania procesowe dla reformatu oraz wypisać końcowe produkty dla poszczególnych procesów, 8) określić jak wykorzystuje się wodór z instalacji reformowania, 8) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 9) porównać otrzymane wyniki i zapisać wnioski. 19

21 Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, materiał nauczania 4.3.1, schemat ideowy wykorzystania benzyny reformowanej (reformatu), literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z4.01. Ćwiczenie 2 Oceń zagrożenia, jakie niesie ze sobą obecność nafty w procesach rafineryjnych. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Należy również zwrócić uwagę na podobieństwo zagrożeń w pracy z różnymi produktami przemysłu rafineryjnego. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 4. zapoznać się z materiałem nauczania 4.3.1, 5. określić, w jakich procesach rafineryjnych występuje nafta, 6. zapoznać się z kartą charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego nafta, 7. dokonać analizy karty pod kątem identyfikacji zagrożeń pożarowych i toksykologicznych, 8. zaproponować w związku z istniejącymi zagrożeniami: postępowanie z preparatem i jego magazynowanie, postępowanie w przypadku niezamierzonego uwolnienia do środowiska, postępowanie w przypadku pożaru, środki ochrony osobistej dla pracownika, pierwszą pomoc, 9. zaprezentować wykonane ćwiczenie, 10. dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: materiał nauczania 4.3.1, karta charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego - nafta, literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z

22 Ćwiczenie 3 Dokonaj analizy wymagań UE dotyczących jakości handlowego produktu naftowego, jakim jest benzyna bezołowiowa Eurosuper 95. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Powinien również sporządzić i podpisać z uczniami kontrakt na wykonanie pracy, z uwzględnieniem terminów wykonania kolejnych etapów projektu i zasad jego prezentacji. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) określić rodzaje norm obowiązujących w przemyśle, 2) ustalić, jakie są oznaczenia tych norm, 3) ustalić, czy istnieją normy polskie uwzględniające wymagania UE, 4) zapoznać się z normą dla benzyny bezołowiowej rodzaj premium (PN EN 228:2006), 5) przeanalizować wymagania dotyczące właściwości produktu, 6) określić na podstawie normy wymagania dotyczące: gęstości w temperaturze 15 o C, zawartości siarki, zawartości związków tlenowych w produkcie, 7) zaproponować normy na podstawie których można ustalić metody badań laboratoryjnych koniecznych do oznaczenia w próbce benzyny podanych wyżej wielkości fizykochemicznych, 8) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda projektów. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, norma PN EN 228:2006, literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z4.01, komputer z dostępem do internetu. Ćwiczenie 4 Dokonaj analizy uproszczonego schematu instalacji technologicznej reformingu katalitycznego. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. 21

23 Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się ze schematem instalacji technologicznej reformingu katalitycznego, 2) zapoznać się z materiałem nauczania 4.3.1, 3) określić na podstawie schematu: aparaty i urządzenia stosowane w procesie technologicznym, przebieg procesu reformingu, obieg gazu bogatego w wodór w instalacji reformingu, wzajemne powiązania procesu wstępnego hydroodsiarczania benzyn z reformowaniem, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: kartka formatu A4, przybory do pisania, schematu instalacji technologicznej reformingu katalitycznego, materiał nauczania 4.3.1, literatura do jednostki modułowej 311.[31].Z

24 5.4. Integracja technologiczna procesów przeróbki surowców energochemicznych Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przeanalizuj zmiany składu strumieni odbieranych z kolumn instalacji MEA, spowodowane zmianami temperatury i ciśnienia w kolumnach. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się z materiałem nauczania zawartym w rozdziale 4.4 tego poradnika, w części dotyczącej odsiarczania gazów metodą absorpcji z reakcją chemiczną, 2) określić jakie reakcje zachodzą w absorberze w czasie procesu odsiarczania, 3) określić warunki temperatury i ciśnienia, w których w absorberze zachodzi proces odsiarczania, 4) określić w jaką stronę przesunie się równowaga chemiczna reakcji odsiarczania, jeżeli zwiększy się temperaturę procesu, 5) określić w jaką stronę przesunie się równowaga chemiczna reakcji odsiarczania, jeżeli zmniejszy się ciśnienie procesu, 6) określić jakie reakcje zachodzą w desorberze w czasie procesu regeneracji MEA, 7) określić warunki temperatury i ciśnienia, w których w desorberze zachodzi proces regeneracji MEA, 8) określić w jaką stronę przesunie się równowaga chemiczna reakcji uwalniania H 2 S, jeżeli zmniejszy się temperaturę procesu, 9) określić w jaką stronę przesunie się równowaga chemiczna reakcji uwalniania H 2 S, jeżeli zwiększy się ciśnienie procesu, 10) zapisać wnioski i przedstawić je nauczycielowi. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego. Środki dydaktyczne: literatura z rozdziału 6, kartka formatu A4, przybory do pisania. 23

25 Ćwiczenie 2 Na podstawie schematu ideowego powiązań technologicznych procesów FKK, hydrokrakingu i pirolizy olefinowej, określ surowce i produkty poszczególnych procesów. Wskazówki do realizacji Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres i technikę wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się ze schematem ideowym powiązań technologicznych procesów: FKK, hydrokrakingu i pirolizy olefinowej, 2) określić surowce do procesu hydrokrakingu, 3) określić produkty z procesu hydrokrakingu, 4) określić surowce do procesu FKK, 5) określić produkty z procesu FKK, 6) określić surowce do procesu pirolizy olefinowej, 7) określić produkty z procesu pirolizy olefinowej, 8) określić kierunek przepływu strumieni surowców produktów pomiędzy poszczególnymi procesami, 9) wyniki analizy zapisać na karcie pracy, 10) zapisać wnioski, 11) swoje wnioski z wnioskami kolegów w klasie, 12) wypełnioną kartę pracy przedstawić do oceny. Zalecane metody nauczania uczenia się: metoda tekstu przewodniego Środki dydaktyczne: schemat ideowy powiązań technologicznych procesów: FKK, hydrokrakingu i pirolizy olefinowej, karta pracy, literatura z rozdziału 6, kartka formatu A4, przybory do pisania. Ćwiczenie 3 W czasie wycieczki na teren rafinerii dokonaj analizy pracy sterowni przemysłowych instalacji rafineryjnych. Wskazówki do realizacji Ćwiczenie może być wykonane jedynie w czasie wycieczki dydaktycznej na teren zakładów rafineryjnej. Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zasady bhp i ppoż. obowiązujące na terenie zakładów, zwracając szczególną uwagę na istniejące zagrożenia. Powinien rozdać arkusz obserwacji, omawiając dokładnie sposób wykonania ćwiczenia oraz zasady przygotowania sprawozdania. 24

26 Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) zapoznać się z obowiązującymi na terenie zakładu przepisami bhp i ppoż., i stosować się do nich, 2) pobrać od nauczyciela instrukcję i kartę obserwacji, która pomoże Ci w zbieraniu informacji, 3) zebrać informacje o zasadach pracy sterowni, 4) zebrać informacje o obowiązkach pracowników sterowni, 5) zebrać informacje o monitorowanych z poziomu sterowni urządzeniach produkcyjnych, 6) zebrać dane technologiczne o ilościach surowców, produktów i produktów odpadowych z poszczególnych procesów technologicznych monitorowanych z poziomu sterowni, 7) narysować uproszczony schemat ciągu technologicznego monitorowanej rafinerii, 8) na podstawie wypełnionego arkusza obserwacji przygotować sprawozdanie zgodnie z zasadami podanymi przez nauczyciela. Zalecane metody nauczania uczenia się: wycieczka dydaktyczna, metoda tekstu przewodniego Środki dydaktyczne: karta obserwacji, instrukcja dla ucznia. Ćwiczenie 4 Na podstawie danych technologicznych zebranych w czasie wycieczki do zakładów rafineryjnych, sporządź bilans materiałowy wybranego procesu technologicznego rafinerii. Narysuj schemat ideowy powiązań procesów rafineryjnych z zaznaczeniem wybranego procesu. Scharakteryzuj wybrany proces. Wskazówki do realizacji Ćwiczenie może być wykonane na podstawie danych zebranych w czasie wycieczki dydaktycznej na teren zakładów rafineryjnych, lub na podstawie danych technologicznych zebranych przez nauczyciela oraz uczniów. W tym drugim przypadku należy zmodyfikować treść i wskazówki do wykonania ćwiczenia Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien zakres i sposób wykonania ćwiczenia oraz zasady prezentacji wyników. Należy również zapoznać uczniów z zasadami sporządzania bilansów materiałowych, przygotować i podpisać kontrakty na wykonanie projektów Sposób wykonania ćwiczenia Uczeń powinien: 1) odszukać dane technologiczne zebrane w czasie wycieczki do zakładu rafineryjnego, 2) wybrać proces technologiczny, do sporządzony zostanie bilans materiałowy i skonsultować wybór z nauczycielem, 3) zapoznać się z zasadami sporządzania bilansów materiałowych, 4) określić rodzaj i ilość surowców wykorzystywanych w wybranym procesie, 5) określić rodzaj i ilość produktów wytwarzanych w wybranym procesie, 25

27 6) określić rodzaj i ilość produktów odpadowych powstających w wybranym procesie, 7) przygotować tabelę zestawienia bilansowego, 8) obliczyć przychód surowców, 9) obliczyć rozchód produktów, 10) obliczyć straty z wybranego procesu, 11) sporządzić schemat ideowy powiązań procesów rafineryjnych z zaznaczeniem wybranego przez Ciebie procesu, 12) scharakteryzować wybrany proces, 13) zaprezentować wykonany projekt na forum klasy. Zalecane metody nauczania uczenia się: pokaz z objaśnieniem (w części dotyczącej ogólnych zasad sporządzania bilansów materiałowych), metoda projektów. Środki dydaktyczne: dane technologiczne wybranych procesów rafineryjnych, literatura, kalkulator, kartka formatu A4, linijka, przybory do pisana. 26

28 6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego Test dwustopniowy do jednostki modułowej Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych Test składa się z 21 zadań wielokrotnego wyboru, z których: zadania 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 17, 18, 19 są z poziomu podstawowego, zadania 2, 9, 12, 13, 15, 16, 20, 21 są z poziomu ponadpodstawowego. Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń otrzymuje 0 punktów. Proponuje się następujące normy wymagań uczeń otrzyma następujące oceny szkolne: dopuszczający za rozwiązanie co najmniej 9 zadań z poziomu podstawowego, dostateczny za rozwiązanie co najmniej 14 zadań z poziomu podstawowego, dobry za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego, bardzo dobry za rozwiązanie 21 zadań, w tym co najmniej 7 z poziomu ponadpodstawowego. Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. c, 3. c, 4. a, 5. d, 6. c, 7. b, 8. d, 9. a, 10. d, 11. c, 12. c, 13. a, 14. b, 15. a, 16. d, 17. a, 18. a, 19. d, 20. b, 21. c Plan testu Nr Cel operacyjny Kategoria Poziom Poprawna zad. (mierzone osiągnięcia ucznia) celu wymagań odpowiedź 1 Rozpoznawać surowce energochemiczne A P b 2 Obliczać wskaźniki wystarczalności zasobów ropy naftowej i gazu C PP c ziemnego 3 Rozpoznawać skład gazu ziemnego B P c 4 Wskazywać sposoby ochrony środowiska przed substancjami A P a niebezpiecznymi 5 Podać procesy stosowane podczas przygotowania ropy naftowej do B P d przeróbki 6 Wskazywać produkty destylacji z instalacji DRW A P c 7 Rozróżniać produkty petrochemiczne A P b i rafineryjne 27

29 Rozróżniać na schematach procesów rafineryjnych oznaczenia aparatów i urządzeń Opisywać za pomocą równań reakcji procesy zachodzące podczas przeróbki ropy naftowej Określać kierunki dalszej przeróbki destylatów naftowych Rozróżniać procesy rafineryjne zachowawcze i rozkładowe Scharakteryzować właściwości i skład odbieranych z DRW destylatów naftowych Określać budowę specyficznych aparatów i urządzeń do przeróbki destylatów DRW Wskazywać rolę sygnalizacji alarmowej w instalacjach rafineryjnych Podawać przykłady najczęściej stosowanych integracji instalacji produkcyjnych Określać sposoby regulacji parametrów procesu reformingu katalitycznego Określić znaczenie gazu ziemnego jako surowca technologicznego Określić rolę procesów absorpcyjnych w odsiarczaniu gazu ziemnego Podać przykłady integracji technologicznej procesów rafineryjnych Podać przykłady integracji technologicznej pomiędzy procesami rafineryjnymi a petrochemicznymi Przedstawiać za pomocą uproszczonych schematów powiązania procesów rafineryjnych B P d C PP a B P d A P c C PP c C PP a B P b C PP a C PP d A P a B P a B P d B PP b C PP c 28

30 Przebieg testowania INSTRUKCJA DLA NAUCZYCIELA 1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej jednotygodniowym. 1. Omów cel stosowania pomiaru dydaktycznego. 2. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania. 3. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi). 4. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy. 5. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na udzielanie odpowiedzi. 6. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości). 7. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie zakończenia udzielania odpowiedzi. 8. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych. 9. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego. 10. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które sprawiły uczniom największe trudności. 11. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności. 12. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń dydaktycznych niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu. INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 4. Test zawiera 21 zadań wielokrotnego wyboru o różnym stopniu trudności. W każdym pytaniu tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową. 6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. 8. W czasie pracy możesz korzystać z kalkulatora do wykonywania niezbędnych obliczeń. 9. Na rozwiązanie testu masz 45 min. Powodzenia Materiały dla ucznia: instrukcja, zestaw zadań testowych, karta odpowiedzi. 29

31 ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. Energochemicznym surowcem nie jest a) ropa naftowa. b) siarka. c) gaz ziemny. d) węgiel kamienny. 2. Jeżeli na terenie Ghany (Afryka) znajdują się złoża ropy naftowej, których zasoby szacowane są na 16,5 miliona baryłek, a dzienna produkcja ropy w tym kraju wynosi 0,006 miliona baryłek, to współczynnik wystarczalności tych zasobów wynosi a) ok. 14 lat. b) ok. 75 lat. c) ok. 7,5 roku. d) ok. 3,5 roku. 3. Głównym składnikiem gazu ziemnego jest a) C2H6. b) C3H8. c) CH4. d) CO2. 4. Celem malowania zbiorników do magazynowania ropy naftowej farbami odblaskowymi jest a) ograniczenie parowania ropy. b) polepszenie widoczności zbiornika. c) oznaczenie zbiornika z substancją niebezpieczną. d) ocieplenie zbiornika. 5. W zakres przygotowania ropy naftowej do przeróbki nie wchodzi proces a) odsalania. b) usuwania gazu ziemnego. c) odgazolinowania. d) odwodornienia. 6. Destylatem z instalacji DRW nie jest a) benzyna lekka. b) mazut. c) gudron. d) nafta. 7. Produktem petrochemicznym jest a) etylen. b) stylon. c) gaz płynny. d) gaz syntezowy. 30

32 8. Na schematach procesów rafineryjnych symbol graficzny (zamieszczony poniżej) oznacza a) piec rurowy. b) kolumna rektyfikacyjna. c) wymiennik ciepła. d) chłodnicę wodną. [opracowanie własne] 9. Przedstawione równanie reakcji opisuje proces a) izomeryzacji. b) odwodornienia. c) dehydrocyklizacji. d) hydrokrakowania. 10. Benzynę lekką otrzymaną w instalacji DRW w kolejnym etapie poddaje się procesowi a) krakingowi katalitycznemu. b) hydrokrakingowi. c) pirolizie. d) izomeryzacji. 11. Rafineryjnym procesem zachowawczym jest a) hydrokraking. b) kraking katalityczny. c) destylacja. d) dehydrocyklizacja. 12. Jednym z produktów instalacji DRW jest nafta. Skład i właściwości nafty opisują następujące parametry: Temperatura wrzenia, o C (p = 1013 hpa) Gęstość g cm -3, T = 20 o C) Liczba atomów węgla w cząsteczkach głównych składników a) ,82 0, b) do 40 0,70 0, c) ,80 0, d) ,90 0,

33 13. Blok reaktorowy procesu krakingu katalitycznego składa się z a) reaktora i regeneratora. b) reaktora i pieca rurowego. c) dmuchawy i regeneratora. d) kolumny rektyfikacyjnej o oddzielacza. 14. We wszystkich instalacjach rafineryjnych, ze względu na zagrożenia pożarowe, znajdują się liczne punkty sygnalizacji alarmowej połączone bezpośrednio z a) policją. b) strażą pożarną. c) pogotowiem. d) inżynierem miasta. 15. Benzynę przeznaczoną do reformingu należy wcześniej poddać procesowi a) hydrorafinacji. b) ługowania. c) destylacji. d) izomeryzacji. 16. Jednym z parametrów wpływających na przebieg procesu reformowania katalitycznego jest szybkość przestrzenna. Podczas prowadzenia procesu zmniejszając szybkość przestrzenną, należy a) zwiększyć temperaturę. b) zwiększyć ciśnienie. c) zmniejszyć ciśnienie. d) obniżyć temperaturę. 17. Gaz ziemny wykorzystywany jest w rafineriach do a) surowiec do wytwarzania gazu syntezowego. b) surowiec do produkcji etylenu. c) surowiec do produkcji metanolu. d) surowiec do produkcji amoniaku. 17. Gaz ziemny poddaje się procesowi absorpcji w kolumnach MEA, żeby usunąć a) siarkowodór i tlenek węgla(iv). b) siarkowodór i parę wodną. c) parę wodną i tlenek węgla(iv). d) siarkowodór i azot. 18. Do najczęściej stosowanych integracji technologicznych we współczesnych rafineriach należą a) integracji instalacji izomeryzacji, reformingu i FKK. b) integracja instalacji izomeryzacji, hydrokrakingu i FKK. c) integracja instalacji reformingu, pirolizy olefinowej i hydrokrakingu. d) integracja instalacji hydrokrakingu, pirolizy olefinowej i FKK. 32

34 19. Źródłem benzenu wykorzystywanego w instalacji alkilowania do produkcji kumenu jest proces a) FKK. b) reforming. c) hydrokraking. d) izomeryzacja. 20. Prostokąty 1 i 2 we fragmencie uproszczonego schematu blokowego rafinerii przedstawiają procesy a) 1 izomeryzacja, 2 reforming. b) 1 reforming, 2 hydroodsiarczanie. c) 1 reforming, 2 hydrokraking. d) 1 hydrokraking, 2 hydrorafinacja. siarka ropa destylacja atmosferyczna HDS 1 benzyna H 2 destylacja próżniowa 2 FKK olej napędowy nafta gazy płynne benzyna 33

35 KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko... Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych Zakreśl poprawną odpowiedź. Nr Odpowiedź zadania 1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d 21 a b c d Razem Punktacja 34

36 Test próba pracy Proponowany test sumujący jest przeznaczony do przeprowadzenia po zakończonym procesie kształcenia w jednostce modułowej Wytwarzanie produktów naftowych i surowców petrochemicznych. Test ma charakter próby pracy i pozwala na ocenę umiejętności uczniów w zakresie: określania zadania procesów przygotowania ropy naftowej do przeróbki, określania budowy oraz zasady działania wieży destylacyjnej w części atmosferycznej instalacji DRW, określania kierunków oczyszczania lub dalszej przeróbki destylatów z wieży atmosferycznej, rozróżniania procesów rafineryjnych zachowawczych i rozkładowych, przedstawiania za pomocą uproszczonego schematu ideowego powiązań procesów rafineryjnych. Test ma charakter sprawdzający, tzn. ukierunkowany jest na porównanie wyników z założonymi w programie celami kształcenia. INSTRUKCJA DLA NAUCZYCIELA 1. Czas trwania testu 45 minut. 2. Należy przygotować indywidualne stanowisko pracy dla każdego ucznia. 3. Zapewnić dostęp do literatury potrzebnej do wykonania zadania. 4. Omówić z uczniami przebieg testu praktycznego. 5. Podczas testu nauczyciel pełni rolę obserwatora. Uczeń może maksymalnie otrzymać 25 punktów. Punktacja testu: test uczeń zaliczy, jeśli uzyska 11 punktów, ocena dostateczna punktów, ocena dobra punkty, ocena bardzo dobra punktów. INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Możesz korzystać ze schematu technologicznego instalacji DRW oraz przykładowego schematu rafinerii (materiał nauczania i literatura do jednostki modułowej 311[31].Z4.01). 3. Zanim przystąpisz do zadania, zaplanuj pracę. Pomoże Ci w tym KARTA PRACY. 4. Odpowiedzi wpisuj w wyznaczonych miejscach KARTY. 5. Pracuj samodzielnie. 6. Po zakończeniu zadania oddaj nauczycielowi KARTĘ PRACY. 7. Powodzenia. Na wykonanie zadania masz 45 min. 35

37 Treść zadania Wykonaj projekt realizacji prac związanych z przygotowaniem ropy naftowej zasiarczonej do przeróbki w wieży atmosferycznej instalacji DRW oraz określ kierunki oczyszczania lub dalszej przeróbki otrzymanych frakcji, tak aby otrzymać jak największą wydajność benzyn wysokooktanowych. Działanie Twoje powinno przebiegać w trzech etapach: ETAP I faza przygotowawcza: zapoznaj się z dołączonymi schematami, zapoznaj się z dołączoną KARTĄ PRACY, naszkicuj schemat wieży destylacyjnej atmosferycznej, zaplanuj układ kolejnych czynności, i przedstaw nauczycielowi. ETAP II faza realizacyjna: zaproponuj proces przygotowania ropy naftowej zasiarczonej do przeróbki, określ zadanie tego procesu, narysuj schemat wieży atmosferycznej instalacji DRW, określ budowę oraz zasadę działania wieży, określ kierunki oczyszczania lub dalszej przeróbki każdej z frakcji, określ, które z zaproponowanych procesów zaliczamy do procesów rafineryjnych zachowawczymi, a które rozkładowych, uzasadnij wybór procesów (uwzględnij zwiększenie wydajności benzyn i LO), narysuj uproszczony schemat powiązań dla zaproponowanych procesów, zaproponuj sposób zagospodarowania wydzielonej siarki z surowca zasiarczonej ropy naftowej. ETAP III faza oceniania: określ, jakie czynności sprawiły Ci największy problem, określ, co zrobiłbyś inaczej, gdybyś wykonanie zadania mógłbyś powtórzyć. 36

38 Karta pracy Nazwisko i imię ucznia Data Uzyskana liczba punktów Lp. Zadanie Odpowiedź 1 Zaproponuj proces przygotowania ropy naftowej zasiarczonej do przeróbki 2 Określ zadanie procesu przygotowawczego Wymień cechy materiału Określ budowę oraz zasadę działania wieży atmosferycznej instalacji DRW Określ kierunki oczyszczania lub dalszej przeróbki każdej z frakcji konstrukcyjnego Narysuj schemat ideowy wieży i zaznacz miejsce wprowadzenia ropy do wieży i odprowadzenia produktów Określ liczbę atomów C głównego składnika, każdej z frakcji Zaproponuj kierunki oczyszczania lub dalszej przeróbki otrzymanych z frakcji Uzasadnij wybór procesów (uwzględnij zwiększenie wydajności benzyn) Narysuj uproszczony schemat powiązań dla zaproponowanych procesów Określ, które z zaproponowanych procesów zaliczamy do procesów rafineryjnych zachowawczymi, a które rozkładowych Zaproponuj sposób zagospodarowania wydzielonej siarki z surowca zasiarczonej ropy naftowej 37

39 Skategoryzowana karta obserwacji Lp. Czynności Maksymalna liczba punktów możliwa do uzyskania 1 Zaproponowanie procesu przygotowania ropy naftowej zasiarczonej do przeróbki 1 2 Określenie zadania procesu przygotowawczego 1 Podanie cech materiału konstrukcyjnego 1 Narysowanie schematu 3 ideowego wieży Określenie budowy z zaznaczeniem miejsca oraz zasady działania 3 wprowadzenia ropy do wieży wieży i odprowadzenia atmosferycznej produktów instalacji DRW Określenie liczby atomów C głównego składnika, każdej 5 z frakcji Zaproponowanie kierunków oczyszczania lub dalszej przeróbki dla 5 każdej z frakcji Określenie kierunków oczyszczania lub dalszej przeróbki każdej z frakcji Uzasadnienie wyboru procesów (uwzględnij zwiększenie wydajności benzyn i zwiększenie LO) Narysowanie uproszczonego schematu powiązań dla zaproponowanych procesów Określenie, który z zaproponowanych procesów zaliczamy do procesów rafineryjnych zachowawczymi, a które rozkładowych Zaproponowanie sposobu zagospodarowania wydzielonej siarki z surowca (zasiarczonej ropy naftowej) Uzyskana liczba punktów 38

40 7. LITERATURA 1. Appenzeller T.: Koniec z tanią ropą. National Geographic Polska 6/ Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa Puchowicz A.: Znowu wodór. Ekopartner 2/ British Petroleum Karpacka Spółka Gazownicza Zakład Chemii i Technologii Paliw Politechniki Wrocławskiej Państwowy Instytut Geologiczny Politechnika Łódzka 39