课题3　石油、煤和天然气的综合利用.pptx

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1、第二单元　化学与资源开发利用3石油、煤和天然气的综合利用重庆市垫江实验中学唐啟林1.认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源，能书写简单代表物燃烧方程式。2.了解煤的成分，知道煤的干馏、液化、气化的作用和意义。3.了解石油的成分，清楚石油的分馏、裂化、裂解的概念及分类。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。2018年中国大陆实际“消耗”的煤炭高达38.225亿吨,中国75%的电是火力发电。石油对外依存度70%，天然气对外依存度45.3%优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染一、石油、天然气的综合利用1.石油的组成元素:主要是碳、氢元素

2、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)(1)石油的分馏：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。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重油C20以上轻质油燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。你了解直馏汽油吗？蒸馏分馏干馏操作过程原理目的蒸馏、分馏和干馏加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤(2)石油的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃

3、断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。你了解裂化汽油吗？(3)石油的裂解（深度的裂化）用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，如乙烯等催化剂加热、加压CH4+C3H6C4H10C4H10催化剂加热、加压C2H4+C2H6裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志(4)石油的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，如使链状烃转化为

4、环状烃，苯过程原理原料产品及用途脱水脱盐分馏催化裂化裂解催化重整除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油等。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油燃料油、润滑油石油炼制在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。燃料油、润滑油苯的同系物及其它芳香烃注

5、：石油的分馏是物理变化，催化裂化、裂解、催化重整是化学变化。(1)化石燃料(2)化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物(3)可燃冰CH4·nH2O，天然气的重整CH4＋H2OCO＋3H2催化剂高温天然气的综合利用二、煤的综合利用煤的结构模型无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2烟尘煤的组成②煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置22.煤的综合利用(1)煤的干馏①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。表4-2煤干馏的主要产品和用途(2)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

6、)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)高温水煤气在一定条件下将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。(3)煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温如：直接液化:间接液化:煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂概念：一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH4、CH3OH等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。一碳化工可以说是新一代的煤化工和天然气化工。1、煤汽化的主要反应有：2C+O2=2COC+H2O=CO+H2CO+H2O=H2+CO22、天然气的重整CH4＋H2OCO＋3H

7、2催化剂高温三、煤化工和天然气化工的发展---一碳化学资源煤天然气化石燃料石油干馏资源的综合利用气化液化化工原料石油分馏裂化裂解催化重整1.石油加工的主要目的是（）A.将石油按其成分的沸点不同加以分离B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离C.得到碳原子数多的烃类D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开AD3.石油裂解的目的是（）A.提高轻质液体燃料的产量B.主要提高汽油的产量C.获得短链不饱和烃D.改善汽油的质量C2.用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏B.干馏C.裂化D.裂解