4-2-1煤石油天然气的综合利用.ppt

一、煤的综合利用 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程.主要反应为： 高温C (s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) 煤的液化煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。 3、石油的裂化和裂解（化学过程） 石油的裂解 比较分馏、蒸馏、干馏 加聚反应 聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。 又因此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。 合成橡胶 合成纤维 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这是原子利用率为100%。 * 在海上开采石油 煤 无机物 有机物 C 元素—大量 H 、N、S、O等元素— 少量 Si 、Al、 Ca、 Fe 污染环境 COx NOx SO2 烟尘 煤的组成 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程. 煤干馏的产物有哪些？ 焦炉煤气、煤焦油、焦炭 液体燃料（甲醇、汽油等） 氢气、一氧化碳 焦炭、煤焦油、焦炉气 产品 煤 煤 煤 原料 把煤转化为液体燃料的过程 把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程 使煤隔绝空气加强热，使其分解的过程 原理 液化 气化 干馏 煤的综合利用 (1)形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。 (2)组成 元素:主要为碳和氢(质量分数为97%～98%)。 成分:烷烃、环烷烃。 主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶有气态和固态的碳氢化合物。 (3)物理性质:黑色或深棕色黏稠液体, 有特殊气味,比水轻,不溶于水。 二、石油的综合利用 1、石油 2、石油的分馏石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。 （减压分馏） 重油 凡士林 液态烃和固态烃的混合物； 石 蜡 (含C20～C30的烃) 沥 青 (含C30～C40的烃) 注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。 （常压分馏） 原油 分馏塔 石油气 (含C4以下烃) 汽油 (含C5～C12的烃) 煤油(含C12～C16 的烃) 柴油(含C15～C18的烃) 重油(含C20以上的烃) 润滑油 (含C16～C20的烃) （直馏汽油） 练习：某人看到一辆卡车在起动,刹车时排出黑烟,由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是( ) A.酒精 B.汽油 C.柴油 D.液化石油 C 【解析】按一般常识,汽车所用燃料为汽油或柴油,且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟,所以答案应在B、C中选。汽油主要成分为C5～C11的烷烃,柴油的主要成分为C11～C16的烷烃,柴油分子中碳原子数多于汽油分子中碳原子数,而碳原子数越多的烷烃,碳元素的质量分数就越大,燃烧时多发生不完全燃烧,生成炭等而产生黑烟,故答案为C。 思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量仅占石油总产量的25%左右,但社会需求的石油产品主要是这些轻质油,特别是汽油, 在工业采用什么方法来提高轻质油的产量? 石油的裂化 目的：提高汽油的产量和质量； 原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程； 类型：热裂化（500℃）和催化裂化 C16H34 催化剂 加热、 加压 C8H18 辛烷 + C8H16 辛烯 故裂化汽油中含有不饱和烃。 原料： 重油或石蜡 目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯) 衡量石油化工发展水平的重要标志 原理：采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。 　深度的裂化 4、其它的石油加工催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。 目的 原理 操作过程 干馏 分馏 蒸馏 加工煤 精炼 分离 复杂的物理变化和化学变化 物理变化 物理变化 隔绝空气加强热 加热和冷凝 加热和冷凝 想一想： 煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？ 裂解 催化裂化 裂化 分馏 脱水 脱盐 产