化学与社会第2章-化学系-太原师范学院.ppt

b）煤的焦化 也叫煤的干馏。把煤置于密闭的炼焦炉内加热，煤分解为固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。随加热的温度不同，分低温、中温和高温干馏。 低温干馏的主要产品是焦油，轻油部分加氢可制成汽油；中温干馏的主要产品是城市煤气，高温法的产品是焦炭。 煤 干馏 焦炉气（含CO、H2、CH4、C2H4、C6H6、NH3等） 煤焦油 焦炭 冶金、电极、电石 芳烃 沥青 粗氨水等 冷 却 c）煤的液化 煤与石油的异同 同：都含有C、H、O等元素。 异：煤的平均分子量约是石油的10倍，煤的含氢量 比石油低得多。 将煤加热裂解，使大分子变小，后在催化剂的作用下加氢就可制得多种燃料油。煤炭液化油也叫人造石油。 这种先裂解再氢化的方法叫做直接液化法。还有一类称间接液化法——先使煤气化得到CO、H2等，然后在一定温度、压力和催化剂作用下合成各类烷烃、烯烃、乙醇和乙醛等。 目前还有少数富煤缺油的国家利用间接液化法制油。 2.4 石油和天然气 石油 工业的血液 黑色的黄金 石油危机 1973~1979年 发达国家 石油七姐妹 中东地区 欧佩克(OPEC) 实行石油禁运 石油危机 2.4.1 石油和天然气的成因 石油是由远古海洋和湖泊中的动植物遗体在地下经过漫长的复杂变化而形成的黑色粘稠液态混合物。未经处理的石油叫原油。 由于世界上，两个最大的产油带：长科迪勒地带和特提斯地带都曾是海槽，故有“海相成油”学说。 我国拥有油气资源丰富的大陆架，据海洋石油普查发现，远景最好的是东海，南海、渤海次之，黄海较差。 煤与石油的异同 同：都含有C、H、O、N、P、S等元素。 异：石油的含氢量较高，含氧量较低，且石油中的碳氢 化合物以直链烃为主，煤中则以芳烃为主。 天然气常与石油伴生，主要成分是甲烷，并有少量乙烷、丙烷。 2.4.2 石油的炼制 （1）分馏 原理：利用加热时各物质的沸点不同进行分离。 分馏的产品叫馏分。 设备：分馏塔。 分馏先在常压下进行，获得低沸点的馏分；后在减压状况下获得高沸点的馏分。每种馏分还可再分馏。 石油炼制中，沸点最低的是C1~C4的气态烃，统称为石油气。 不饱和烃易发生加成和聚合反应。 例：乙烯 ① 用途：食品袋、食品匣、奶瓶等 高压聚乙烯 ② 低压聚乙烯 用途：脸盆、水桶等 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 制涤纶 制环氧树脂 目前，我国乙烯年产量居世界第8位。 ⑧ ⑨ ⑩ 顺丁橡胶 做轮胎 丁苯橡胶 热稳定性好，耐磨、耐光、抗老化 丙烯、丁二烯： 将石油气中的不饱和烃分离后，剩下的饱和烃以丁烷为主，它的沸点为-0.5 oC，稍加压力即可液化储于高压钢瓶，当打开阀门减压时即可气化点燃使用。居民用的石油液化气主要成分是丁烷。此外，还有一定量的戊烷和己烷。 在30~180 oC沸点范围收集到的是C5~C6馏分，这是工业常用溶剂，叫溶剂油。在40~180 oC内收集到的是C6~C10馏分，这是汽油馏分。 a. 汽油的质量用辛烷值表示。 插花 b. 汽油燃烧时有爆震性，其组成中抗震性最好的是异辛烷，最差的是正庚烷，我们将其辛烷值分别定标为100和0。 c. 以往的汽油为提高辛烷值，常加少许四乙基铅Pb(C2H5)4。但这类含铅化合物有毒，会污染环境，故倡议使用无铅汽油。 例：若辛烷值为85，就表示它的抗震性与85%异辛烷和15%正庚烷的混合物相当，商品上即称为85号汽油。 目前，常用的方法是通过改进汽油组成来改善其爆震性。 蒸馏温度在350 oC以下所得的各馏分属轻油部分，以上属重油部分。 （2）裂化 将C原子数多的碳氢化合物在催化剂作用下裂解成各种小分子的烃类。 C16H34 C8H18 + C8H16 催化剂 加热加压 我国原油的重油比例较大，故催化裂化特别重要。 （3）催化重整 在一定温度、压力下，汽油中的直链烃在催化剂表面上进行结构的重新调整，转化为带支链的烷烃异构体。 作用：a. 提高汽油的辛烷值； b. 得到一部分芳香烃。 （4）加氢精制 石油分馏、裂解所得的产品中都混有少量含N、S的杂环有机物，本法即利用催化剂在一定温度、压力下使H2和这些杂环有机物起反应，