第二节化学与资源综合利用

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1、当前地球正面临的严重问题：化石能源越来越少环境问题越来越严重保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题思考１：何为化石燃料？请例举化石燃料的种类.思考２：化石燃料是如何形成的？思考３：化石燃料的优点是什么?物品热值（ＭJ/kg）焦炭25.12-29.308褐煤8.38-16.76原油41.03-45.22汽油43.11物品热值（ＭJ/m3）天然气36.22水煤气10.05-10.87１×１０６思考４：化石燃料的缺点是什么?解决方法：１．提高燃料使用率达到节约的目的２．开发新能源缺点２：污染环境解决方法：１．利用新技术，尽量减低对环境的污染

2、２．积极开发洁净的新能源缺点１：不可再生废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染在工业生产中需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需产品的同时产生了大量废气、废水和废渣，处理不当就会污染环境。气候变暖臭氧层破坏酸雨赤潮等一、煤、石油和天然气的综合利用(一)、煤的综合利用1、煤的组成组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。煤的结构模型无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元

3、素—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2烟尘煤的组成煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境煤煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物2.煤的干馏：将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦碳、煤焦油、煤气。产品主要成分用途焦炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐炸药、染料、医药、农药、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦碳碳冶金、合成氨造气、电石、燃料煤的气化

4、和液化：煤的气化是将其中有机物转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的液化：使煤和氢气作用生成液体燃料煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置2煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。3.煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件中热值气高热值气2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H

5、2O(l)△H=-890.3KJ/mol将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。4.煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：5.煤的种类:无烟煤泥煤褐煤一、煤、石油和天然气的综合利用（二）天然气的综合利用主要成分是甲烷，是一种清洁的化石燃料用途：燃料、化工原料（主要用于合成氨和生产甲醇等）天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成和生产等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有

6、效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇天然气灶液化天然气公交车一、煤、石油和天然气的综合利用（三）、石油的综合利用1、石油的组成元素:主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：2、石油的炼制(除水脱盐后)多种碳氢化合物组成的混合物按元素来看：碳、氢含量为97%～98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物石油的成分分馏出来的汽油称直溜汽油，主要含饱和烃。主要是由碳氢化合物组成的混合物（主要是饱和烃）石油分馏：不断地加热汽化和冷凝液化，使石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。石油的分馏可以得到汽

7、油、煤油和柴油等石油的裂化：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子质量小、沸点较低的烃的过程。石油的催化裂化可以得到很多化工原料C16H34C8H18+C8H16十六烷辛烷辛烯C8H18C4H10+C4H8辛烷丁烷丁烯C4H10CH4+C3H6丁烷甲烷丙烯C4H10C2H6+C2H4丁烷乙烷乙烯催化剂加热、加压催化剂加热、加压催化剂加热、加压催化剂加热、加压石油的催化裂化可以得到汽油，称裂化汽油，主要含有烷烃和烯烃。石油的常压蒸馏产品：重油的减压蒸馏产品：石油气C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重

8、油C20以上轻质油燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青石油分馏示意图25%产量提高重油经裂化、裂解可获得很多化工原料在加热和催化剂作用下，石油可通过结构的重新调整，使链