【九煤互联】高中化学煤与石油重要知识汇总!.doc

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1、高中化学煤与石油重要知识汇总！一、石油的炼制1.石油的组成和成分石油的形成过程：各种有机物特别是低等动植物如藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉的缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地下，经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油。石油中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素。石油中的这些元素主要以烷烃、环烷烃、芳香烃等形式存在。所以石油是混合物。为了提高其利用率，必须将石油中的各成分进行一定程度的分离，使它们各尽其用。2.石油的分馏工业上就是利用蒸馏原理将石油中的各成分加以分离，称之为石油的分馏，分馏所得的各种产品称为馏分。（1）石油分馏实验要点：①制乙烯和蒸馏石油都

2、用到了碎瓷片，目的都是为了防止液体暴沸的，也都用到了温度计，但温度计水银球的位置不同，制乙烯时温度计放在了反应液中，而蒸馏石油时，水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处。② 冷凝管中的水流方向要下进上出。这主要是利用了逆流热交换原理，从而使馏分充分得到冷却。③ 实验中所得馏分的沸点是在60℃～150℃和150℃～300℃的范围内的，故应该是混合物。所以说汽油、煤油等产品也是混合物。④实验室蒸馏和工业分馏的原理相同，目的也是相同的。装置精度不同，蒸馏只有一个出口，而分馏有多个出口。从石油分馏塔的各个出口出来的馏分，随出口的高低不同有何不同？（2）常压分馏根据蒸馏原理：易挥发的

3、沸点较低、较轻的馏分先出来，一定在最高处，也就是说分馏塔中出口越低，分馏出的馏分的沸点越高，越重。通过常压下的分馏，即常压分馏，只能得到一些沸点较低的馏分，降低了石油的利用率，工业上常采用减压分馏将重油分离成各种沸点的馏分如沥青、燃料油、柴油等。（3）减压分馏通过分馏而获得的各种轻质油如：汽油、煤油、柴油等的产量是较低的，只占到石油总产量的四分之一左右，而社会需求量大的正是这些轻质油，那么如何得到更多的轻质油，又如何实现提高石油利用率的目标呢？工业主要通过石油的裂化和裂解来实现。3.石油的裂化和裂解裂化：是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分

4、子质量较小、沸点较低的烃的过程。裂解：是石油生产过程中，以比裂化更高的温度，使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙炔、丙烯等短链烃的加工过程，可见裂解比裂化更彻底。石油炼制、加工过程及主要产品的比较炼制和加工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，将式量大、沸点高的烃断裂成小分子的过程在高于裂化的温度下，将长链分子断裂成短链的气态和少量液态烃的过程原料脱水、脱盐的原油重油重油石油的分馏产品条件常压加热减压加热加热催化剂、加热高温目的将原油分离成轻质油将重油充分分离，并防碳化提高轻质

5、汽油的产量和质量获取短链气态不饱和烃主要产品溶剂油（C5～C8）汽油（C5～C11）煤油柴油重油润滑油凡士林等汽油等轻油乙烯、丙烯、丁二烯等石油的常压分馏和减压分馏是物理变化，而石油的裂化和裂解是化学变化。煤、石油、天然气都是很重要的能源物质，而它们在地壳中含量是有限的，在新的理想的能源没有大量地被开发和生产出之前，摆在我们面前的一个很严峻的问题就是如何将有限的能源，尽可能地延长其使用期限，这就是能源的综合利用问题。以煤为例，在我国目前仍然主要作燃料为主，这相当于是对能源物质的巨大浪费，那么如何提高煤的利用率呢？二、煤的综合利用1.煤的组成和种类煤含的主要元素是碳

6、，除此之外还有少量氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质，所以煤并不是只含碳元素。事实上煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。可分为无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等。各种煤的含碳量范围煤的种类无烟煤烟煤褐煤泥煤碳的质量分数/%85～9570～8550～70约50它们的含碳量不同，无烟煤的含碳量较高，泥煤的含碳量较低，当然含碳量不同发热量也就不同，含碳量越高，发热量也越高。煤燃烧时产生有毒的SO2以及氮的氧化物等，这是“废气”；燃烧完产生的煤灰，这是“废渣”；烟囱中常有难闻液体，这是“废液”。从煤的成分看其中含有许多有机成分和无机矿物，因此煤除了可以燃烧还可以从中提取化工原

7、料。目前已有实用价值的办法主要有煤的干馏和煤的气化、液化。2.煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏，也叫煤的焦化。工业上炼焦原理就是将煤粉放在隔绝空气的炼焦炉中加强热。煤干馏的主要产品和用途煤干馏关键因素有两个：一是要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧，二是要加强热。煤的干馏过程中所发生的变化是很复杂的化学、物理变化。碳、煤、炭三者既有联系又有区别。碳是化学元素C的名称。煤是古代的植物体在不透空气或空气不足的情况下，受到地下的高温和高压而变质形成的黑色固体矿物，煤也叫煤炭。煤是多种有机物和多种无机物组成的混合物。炭是碳元素单质中的无定形体，有木炭、

8、焦炭、活性