煤、石油和天然气的综合利用
资源的开发与利用
C5H12 → C3H8+C2H4
产物中烷烃(CH4、C2H6、C3H8)均无同分异构体,因 此生成的烷烃最多有3种。 【答案】B
环境保护有关常识
1.造成环境污染的物质及其来源 (1)二氧化硫:大量的二氧化硫主要来源于化石燃料 的燃烧,金属矿石的冶炼等。
石油裂化的判断及计算 规律技巧 烷烃裂化(裂解)时,产物是碳原子数较小的烷烃和烯 烃:Cm+nH2m+2n+2→CmH2m+CnH2n+2。其中m、n可能相等,也
可能不相等,如:
C4H10 C4H10
催化剂 CH4+C3H6 加热、加压 催化剂 C2H4+C2H6 加热、加压
剂。 (10)化工产品在完成其使命后,应能降解为无害的物 质,而不应残留在环境中。
对于由正规渠道上市的产品,往往有很多认证标志,它可以
作为购买产品时一个重要的参考依据。以下是国内一些家电 产品上的认证标志,其中属于节能产品认证标志的是( )
A是节水标志
B是绿色食品标志
D是可回收标志。
碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。 (6)破坏臭氧层的物质:NO、CF2Cl2(氟利昂)等。 (7)环保措施:控制和减少污染物的排放,如工厂尾 气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
(8)氰化物:CN-有剧毒(电镀液中常含有),含CN的污水、废气会严重污染环境。 (9)汞:毒性极强,不慎洒出,可在汞上撒硫粉 (Hg+S══HgS);为了排除室内汞蒸气,排风机应装在墙
(2)氮的氧化物:主要来自煤、石油等燃料的燃烧和 使用,硝酸工厂以及汽车等排放的废气。 (3)碳的氧化物:主要来自化石燃料等燃料的燃烧。 (4)煤烟:主要来自煤的不完全燃烧,主要成分是没
煤、石油和天然气的综合利用ppt课件
化学变化
×( ) ×( )
实战演练
1.从有利于实现“碳中和”的角度考虑,下列燃
料中较理想的是( D )
A.煤
B.汽油
C.天然气
D.氢气
煤、汽油、天然气燃烧时都有二氧化碳生成,不 利于碳中和的实现,氢气燃烧只生成水,没有二 氧化碳生成,有利于碳中和的实现
实战演练
催化剂 高温
CO+3H2
CO + 2H2 催化剂 CH3OH(甲醇)
天然气灶
液化天然气公交车
归纳总结
化学“六气”的主要成分
液化石
高炉煤气 水煤气 天然气
焦炉气
油气
裂解气
主要 CO、
成分
CO2、 N2
H2、 CO
CH4
C3H8、 C 4H 10
高温 C+O2==CO2↑
高温 CO2+C==2CO
高温 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧 瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度
2.重油裂化的主要目的是( B )
A.获得短链气态烃 B.生产更多的汽油
C.提高汽油品质
D.将直链烃转化为芳香烃
石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、 柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量
实战演练
3.石油是重要的工业原料,被称为“现代工业的血
液”。下列有关说法正确的是( C )
①石油裂解得到的汽油可与溴水反应 ②石油的分馏是化学变化 物理变化 ③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下, 因为它测的是混合液的温度 ④石油分馏得到的汽油仍是混合物
煤、石油和天然气的综合利用
CH2=CH-CH=CH2+CH2= CH2 一定条件 [ CH2CH=CH(CH2)2-CH ]n
高强纤维: Kevlar 含有“凯夫拉尔”的高分 子聚合塑料,硬度比普通 钢铁高40%。
练习
1、写出下列高分子化合物相对应的单体。 (1)工程塑料ABS CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 n CN (2)新型弹性材料丁苯吡橡胶:
缺点: 不可再生、环境污染 废气、 废水、 废渣
优点: 提供能量、化工原料
一、煤、石油和天然气的综合利用
一、煤、石油和天然气的综合利用
1、煤的组成及其综合利用
无机物(少量) 无机盐等
煤的组成
C 元素(大量)
有机物
H、O、N、S 等元素(少量)
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
煤的综合利用 煤的干馏
煤的气化 获得洁净的燃料和多种化工原料
煤的液化
物尽其用,保护环境
煤的干馏: 将煤隔绝空气加热使其分解的过程
目的:提高汽油的质量和产量 催化裂化 催化剂:硅酸铝,分子筛(铝硅酸盐)
石油的裂解:采用比裂化更高的温度,使其中的长链烃断裂成 乙烯、丙烯、1,3 -丁二烯等小分子
目的:生产短链不饱和烃作为有机化工原料, 裂解是深度裂化 用途:合成纤维,塑料,橡胶等
乙烯的产量是一个国家石化工业水平的标志
能用于萃取溴水吗?
原理
物理变化 物理变化
干馏
隔绝空气加强热
复杂的物理变化 和化学变化
石油炼制
过程
原理
原料
产品及用途
脱水 脱盐
除去原油中的盐和水,减少能耗
煤、石油、天然气的综合利用
2020/6/22
煤的结构模型
一、煤的综合利用:
2、煤的分类
腐植煤 腐泥煤
按C%
无烟煤95%以上 烟 煤70%以上 褐 煤 60%~70% 泥 煤 50%~60%
工业上煤 品质的检 测指标:
发热量、挥发分、固 定碳、水分、灰分等
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中热值气
CO(g)+ 3H2
一定 条件
CH4(g) + H2O(l)
高热值气
2CO(g)+ O2
2CO2(g);△H=-566KJ/mo
2H2(g)+ O2 CH4(g)+ 2O2
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2H2O(l);△H=-571KJ/mo CO2(g) + 2H2O(l)
△H=-890.3KJ/mol
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三、天然气的综合利用 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 氨 和生产 甲醇 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。实现天然气的有效转化是一项 具有挑战性的课题。
合成纤维
棉花
天 然 纤
纤维 维
化 学 纤 维
羊毛
木材
草类
合成纤维:用石油、天然气等为原 料制成的单体,再经聚合制成的纤 维(如:“六大纶”、碳纤维、光 导纤维等)
人造纤维:用木材、草类的纤维经 化学加工制成。如黏胶纤维等
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合成橡胶
天然橡胶 通 丁苯橡胶
橡
用 橡
顺丁橡胶
资源的综合利用
煤
气化
将煤转化成可燃性气体的过程
主要反应:
直接液化:煤与H2作用生成液体燃料
液化
间接液化:煤先转化成CO和H2,再 在催化剂作用下合成甲醇。
2、天然气的综合利用
组成:主要成分CH4
天然气 利用 用于合成氨、甲醇等 用作燃料
3、石油的综合利用
石油是由多种
碳氢化合物
组成的混合物。 主要由烷
烃、环烷烃及少量的芳香烃组成。
(4)四个概念
小分子化合物 CH2 = CH2 最小重复结构单元 —CH2—CH2— 链节的数目 n
【随堂练习】
石油催化裂化的目的是( ) A、把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 B、把直链烃转化为芳香烃 C、除去含碳杂质 D、提高汽油的质量和产量
下列说法中正确的是( ) A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏 B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等 C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油 D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等
下列变化华 D.煤燃烧
LOGO
原油中各组分沸点的不同
链状烃
环状烃
4.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 (1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维素。 (2)聚合反应:一定条件下,由小分子单体合成高分子的 反应。包括加聚反应和缩聚反应。 (3)加聚反应: 在适当温度、 压强和催化剂存在的条件下, 不饱和化合物发生自身加成反应,形成相对分子质量巨大的 高分子化合物的反应。 (4)缩聚反应:在适当温度和催化剂存在的条件下,由小 分子化合物形成相对分子质量巨大的高分子化合物,同时还 有小分子化合物生成。 (5)实例:制取聚乙烯反应的化学方程式为:
煤、石油天然气说课讲解
煤的综合利用
(1)汽化 煤的汽化就是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过
程。煤汽化的主要化反应是指碳和水蒸气的反应。 C+H2O === CO+H2
这是一个吸热反应,所需热量一般都由同时进行的碳 的燃烧反应来提供。
C+O2 ===CO2 碳燃烧时可以使用空气,也可以使用氧气,但得到的 煤气成分、热值及用途都不同,分别叫低热值气和中热 值气。中热值气在适当催化剂的作用下,又可以转变成 高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲 烷。
环节4 课后 练习
环节1 创设情景 引入新课
环节2 探究活动
1、石油和天然气
石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合 物。石油的大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有少量 的气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素,同 时还含有少量的硫、氧、氮等元素。
石油炼制目的是什么?
一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离使它 们物尽其用;另一方面。将含碳原子数较多的烃转变 为含碳原子数较少的烃作为化工原料以提高石油的利 用价值。
石油和天然气
阅读:
为获得有机化工的基本原料。在石油化工生产过程里,常用 石油分馏产品(包括石油气)作原料,采用比裂化更高的温 度(700~800℃,有时甚至高达1000℃以上),使具有长 链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,以提供 有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说 裂解就是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成分的石油 加工过程。
3、教学重、难点
❖ 重点:煤、石油和天然气等综合利用中基本 的化学原理。
❖ 难点:煤、石油和天然气等综合利用中基本 的化学原理。
二. 学情分析
❖ 煤、石油和天然气是同学们常见的不可 再生能源,它们在地底下经过数亿年的 演变形成。那么
煤、天然气和石油的综合利用课件下学期高一化学人教版必修第二册
②煤的气化和液化 煤的气化:将煤转化为可燃性气体的过程,主要反应是碳与水
蒸气反应生成水煤气(CO、H2 )。
C(s)+H2O(g) 高温 CO(g)+H2(g)
直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料。 煤的液化
间接液化:煤→CO + H2 催化剂 甲醇。 主要目的:通过煤的气化和液化可以实现煤的清洁利用,还可
若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛,充分反应,甲醛的氧化产物不是甲酸
化肥、炸药、染料、医药、农药、
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
合成材料
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、碳素电极
【思考】“煤中含有甲苯、二甲苯等芳香烃,通过煤的干馏可以 得到它们”,这句话对吗?为什么? 【提示】错误,煤中没有甲苯、二甲苯,通过煤的干馏这种复杂 的化学变化可以得到它们。
煤的综合利用方式
概念 ①干馏
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程
主要产品 焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气 晶胞结构示意图,对比(a)和(c)的差异可知,(a)图所示的LiFePO4的晶胞中,小
中物质主要是水,则淡水的出口为b出口,故C正确;根据B项的分析,戊室收集到
③NO2、NO、O2表示的反应速率比为2:2:1的状态
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第2课时 煤、石油和天然气的综合利用
【情境思考】
迄今为止,煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源,同时它 们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用,提高利用率, 减少化石燃料燃烧所造成的环境污染,是人类面临的重大挑战。
煤
石油
天然气
了解煤、石油和天然气的组成及综合利用。
资源综合利用(煤、石油、天然气)
未来,随着环保意识的提高和技术的进步,环境挑战将得到更好的解决。
经济挑战
煤、石油、天然气的开采和利用涉及到经济利益 和成本问题。
由于这些资源的开采和利用需要大量的资金投入 ,因此需要考虑到经济效益和成本回收的问题。
随着市场需求的增加和技术的进步,经济挑战将 得到更好的解决。
02
CATALOGUE
石油的综合利用
石油的直接利用
用于生产蜡烛、沥青和防 水材料等。
用于机械设备的润滑,减 少摩擦和磨损。
作为燃料直接用于发电、 供热和交通等。
燃料油
石蜡和沥青 润滑油
石油的转化利用
石油裂化
将重质油转化为轻质油,如汽油、柴油等。
石油化工
通过化学反应将石油转化为各种化学品,如 乙烯、丙烯、苯等。
合成材料
利用石油化工产品合成塑料、合成纤维等。
石油的伴生矿物利用
硫磺
用于生产硫酸和其他硫化合物。
沥青铀矿
提取铀元素用于核能发电和核武器制造。
煤层气
利用煤层中伴生的天然气资源,可用于发电、供 热和化工等领域。
03
CATALOGUE
天然气的综合利用
天然气的直接利用
燃料利用
天然气作为清洁能源,可用于家庭、工业和商业等领域,作为燃料供暖、烹饪、发电等。
天然气的伴生矿物利用
利用伴生气
在天然气开采过程中,会伴随产生一些伴生气,如硫化氢、氦气等,这些伴生气可以提 取出来用于化工、医疗等领域。
利用矿物资源
天然气田中可能伴生有矿物资源,如硫磺、石膏等,这些资源可以提取出来用于化工、 建材等领域。
04
石油.煤炭和天然气的综合利用和强化练习
石油、煤炭和天然气的综合利用一、石油的综合利用石油的成分:主要含C 和H ,是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。
石油炼制和加工的主要目的:一方面将混合物进行一定程度的分离,使它们各尽其用;另一方面,将含碳原子较多的烃转变成含碳原子较少的烃,以提高石油的利用价值。
1、石油的常压分馏:①原理:利用沸点不同,将石油经过加热、冷凝,把石油分成不同沸点范围的产品。
本质属于物理变化。
②目的:从石油中得到石油气(C 4以内)、汽油(C 5—C 11)、煤油(C 11—C 16)、柴油(C 15—C 18)和重油(C 20以上)③设备:分馏塔。
实验装置如图。
温度计的水银球部分插入蒸馏烧瓶支管口的平行处。
蒸馏烧瓶放少量碎瓷片以防止暴沸。
增强热交换的效率。
2、石油的减压分馏①原理:利用压强对沸点的影响,在减压的条件 下,将重油经过加热、冷凝,把重油进一步分成不同沸点范围的产品。
本质也属于物理变化。
压强减小,降低沸点;压强增大,升高沸点。
②目的:从重油中得到重柴油和各级润滑油(轻润滑油、中润滑油、重润滑油) ③设备:分馏塔3、石油的裂化①原理:在一定条件下,把相对相对质量大的、沸点较高的、碳链较长的烃断裂成相对相对质量小的、沸点较低的、碳链较短的烃的过程。
裂化反应是一种反应类型。
例如:C 16H 34 催化剂 △ C 8H 18+C 8H 16②目的:提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量。
4、石油的裂解①原理:裂化反应,深度裂化。
例如:C 8H 18C 4H 10+C 4H 8 C 4H 10C 2H 6+C 2H 4②目的:获得短链不饱和烃,特别是工业“三烯”(乙烯、丙烯、1,3—丁二烯)5、石油的催化重整①原理:在一定条件下,将支链少的、苯环少的烃转变成将支链多的、苯环多的烃。
②目的:获得芳香烃,以提高汽油的质量。
二、煤炭的综合利用煤是多种无机物和有机物的混合物。
1、煤的干馏①原理:把煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程。
高中化学必修二考点知识讲解与同步练习37---煤、石油和天然气的综合利用
高中化学必修二考点知识讲解与同步练习煤、石油和天然气的综合利用[核心素养发展目标]1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义,提高“宏观辨识与微观探析”的能力。
2.了解煤、石油、天然气为原料综合利用的内容,培养“变化观念”的学科素养。
3.了解节约能源及防止污染的重要性,培养关注社会可持续发展的“科学态度与社会责任”。
1.煤的综合利用(1)煤的组成(2)煤的综合利用2.天然气的综合利用(1)主要成分:CH4(2)3.石油的综合利用(1)石油的组成:由多种碳氢化合物组成的混合物(2)石油的综合利用①②③④4.煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。
(2)实例:乙烯制聚乙烯:n CH2==CH2――→催化剂CH 2—CH 2,丙烯制聚丙烯:n CH 2==CH —CH 3――→催化剂。
(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏( × ) 提示 必须隔绝空气加强热。
(2)在一定条件下,煤可以和氢气直接反应生成液体燃料( √ ) 提示 煤与氢气可以生成液体燃料,该过程为煤的直接液化。
(3)煤的气化和液化都是物理变化( × )提示 煤的气化为:C +H 2O(g)=====高温CO +H 2,煤的液化分直接液化和间接液化,直接液化为煤和氢气反应生成液体燃料,间接液化是以气化产物CO 和H 2为原料合成甲醇等,都为化学变化。
(4)石油的分馏产品为纯净物( × )提示 石油的分馏产品为沸点相差不大的烃的混合物。
(5)石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料( × )提示 石油的裂化目的是为了获取更多汽油等燃料,石油的裂解目的是为了获取乙烯等气态化工原料。
(6)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气( √ )1.煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗?为什么? 提示 不是,物质三态之间的变化是物理变化,煤的气化、液化是化学变化。
石油、煤、天然气的综合利用
700~900℃
25%
2.天然气的利用 天然气除了直接用作燃料外,还可以 作化工燃料。
天然气灶 天然气净化厂
使用天然气的主要优点: ① 安全:天然气不含一氧化碳等有害物质, 不会因泄漏而造成人员中毒;
② 经济:据测算,我市天然气预定价格 相对于人工煤气和液化气较低一些。天然 气的热值约为普通人供煤气的2.8倍,而预 定价格仅为煤气的2的重整: 高温 CH4+H2O=CO+3H2 不同的催化剂,可以从合成气中制 出不同的产物。从而形成合成气化学。
可以从CH4、CH3OH等很有一个碳 原子的分子,经过催化反应直接生成新 的化合物,形成甲烷化学和甲醇化学。
目前,我们所能用的能源和化工材料大 部分来源于煤、石油和天然气等矿物资源。 从长远考虑,因为它们是不可再生资源, 终究会枯竭,而作为原料使用,对环境也有很 大的危害,所以不能为人来长久依赖。 从绿化角度考虑,以植物为主的生物资源, 储量丰富,可再生性好,无污染,被人类成为 未来的理想资源。
③ 清洁:天然气几乎不含杂质,燃烧完全, 污染小,可节省灶具和燃烧器维修费用; ④ 高效:天然气输配压力高,故城市天然 气供应系统的建设与人工煤气相比可节约大 量投资。且天然气热利用率较高; ⑤ 方便:天然气热值高,热利用率高,节 省做饭时间; ⑥ 用途广泛:天然气可广泛应用于化工、发 电、工业和城市商业民用等各个方面,在 发 电和工业方面的效益特别突出。
天然气主要来源:石油伴生的油田;
天然气主要用途:作燃料和化工燃料 用于发电,广泛用于民用及商业燃气灶具、 热水器、采暖及制冷,也用于造纸、冶金、 采石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料 焚烧及干燥脱水处理。
二.煤的综合利用 1.煤的干馏
课时精讲25煤石油和天然气的综合利用(教师版)
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭B.用天然气作化工原料生产甲醇
C.将煤制成蜂窝煤作燃料D.将石油分馏获得汽油、柴油等
【答案】C
【解析】A项,煤干馏是隔绝空气加强热使之分解,将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用,故A符合题意;B项,用天然气作化工原料生产甲醇属于天然气的综合利用,故B符合题意;C项,将煤制成蜂窝煤作燃料不是煤的干馏、气化、液化中任何一种,不属于煤的综合利用,故C不符合题意;D项,将石油分馏获得汽油、柴油等,石油分馏、裂化、裂解、催化重整都属于石油的综合利用,故D符合题意。综上所述,答案为C。
(3)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏。()
(4)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一。()
(5)天然气的主要用途就是作燃料。()
(6)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。()
(7)煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来。()
(8)以石油、煤和天然气为原料,可生产塑料、合成橡胶和合成纤维。()
1.(2022·黑龙江省绥化市高二开学考试)下列过程属于物理变化的是()
A.煤的气化B.石油的裂化C.煤的干馏D.石油的分馏
【答案】D
【解析】A项,煤的气化过程是生成一氧化碳和氢气的过程,为化学变化,A不合题意;B项,石油的裂化是将含有碳原子较多的重油裂化分解为含有碳原子较少的轻质油的过程,有新物种的生成,属于化学变化,B不合题意;C项,煤的干馏是隔绝空气加强热使其分解的过程,发生了复杂的物理、化学变化,C不合题意;D项,石油分馏是控制温度范围,分离混合物的过程,无新物质生成,为物理变化,D符合题意;故选D。
分类:常压分馏:
Ⅰ、主要原料:原油
Ⅱ、条件:常压加热
石油、煤和天然气的综合利用(1)
④天然气制氨(合成氨); ⑤天然气制甲醇,如
CH4 + 2H2O CO + 3H2 ;CO + 2H2 CH3OH;
高温 高压
⑥天然气制乙烯、乙炔、四氯化碳、硝基甲烷、二硫化
碳、硫磺等。
典型例题
1、石油主要是由碳、氢元素组成的( A.多种有机物的混合物 B.多种无机物的混合物 C.有机化合物 D.无机化合物 )
发、冷凝液化的方法把不同沸点范围的成分分离成各种馏分
的方法。
(3)注意: ①装置的组装顺序:自下而上,从左到右。 ②蒸馏烧瓶下应垫石棉网使之受热均匀,蒸馏烧瓶内应 加碎瓷片(或沸石)防暴沸。
③温度计水银球位置:水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平 齐。
④冷凝水进出原则:低进高出。 ⑤实验开始,先通冷凝水后点燃酒精灯;实验结束,先
原油含水和无机盐类。含水多,在炼制时要浪费燃 料,含盐多会腐蚀设备。所以,原油必须先经脱水、脱 盐等处理过程才能进行炼制。石油的炼制分为:石油的 分馏、裂化和裂解、重整三种方法。
(1)石油的分馏
(2)裂化和裂解
①裂化:通过分馏得到的汽油、煤油、柴油等轻质油
仅占石油总产量的25%,还不能满足社会需求。为了获得 更多的轻质油,特别是提高汽油的产量,常采用裂化的方 法,在一定条件下,将分子量较大、沸点较高的烃分解为 分子量较小、沸点较低的烃,这个过程叫做裂化。
越小,物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏。
(3)催化重整 所谓“重整”就是把汽油里直链烃类的分子的结构“重 新进行调整”,使它们转化为芳香烃或具有支链的烷烃异构 体。目的是提高汽油质量和获得芳香烃。重整需特定的催化 剂:一般选用铂(Pt)或铼(Re),故称铂重整或铼重整或铂铼
重整。
煤,石油,天然气的综合利用
CH4 + C3H6
甲烷 丙烯
C4H10
丁烷
C2H6 + C2H4
乙烷 乙烯
书写规律:由大变小,一分为二 一烷一烯,原子守恒
4、石油的催化重整 在加热和催化剂作用下,通过结构的重新调 整,使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等。
煤的干馏: 复杂的物理、化学变化 煤的气化: 化学变化 煤的液化: 化学变化 石油的分馏:物理变化 石油的裂化:化学变化 石油的裂解:化学变化 石油的催化重整: 化学变化
C(s) + H2O(g)
3、煤的液化
高温
CO(g) + H2(g)
直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。 间接液化:先转化为CO和H2 ,再在催化剂作用下合成甲醇等。
C(s) + H2O(g)
CO + 2H2
催化剂
高温
CO(g) + H2(g)
CH3OH(甲醇)
二、天然气的综合利用
天然气的组成: 主要是气态烃,其中最重要的是甲烷 日常生活:清洁的化石燃料
以煤、石油、天然气为原料生产合成材料:
合成橡胶 、合成纤维 塑料 、_________ (1)三大合成材料:_____ _________。
(2)乙烯的加聚反应:
nCH2=CH2 催化剂 [ CH2-CH2 ]n
聚乙烯
单体
—小分子 化合物
链节 —最小重
复结构单 元
聚合度 —链节
的数目
加聚反应方程式的书写规律:
第二节 化学与资源综合利用、环境保护 煤、石油、天然气的综合利用
工业生产需要大量的原料 煤,石油,天然气是 当今人类使用的主要能源
面对能源短缺,我们该 怎么办???
第2节 煤石油天然气的综合利用
下列变化属于物理变化的是
(B )
A、煤的气化 C、石油的裂解
B、石油的分馏 D、煤的干馏
[练习1] 下列物质加入溴水中,因发生化学反应而 使溴水褪色的是( A、己烷 C、直馏汽油
D
) B、苯 D、裂化汽油
[练习2] 工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯所
采用的方法是(
A.减压分镏
D
)
B.常压分镏
C.石油裂化
• 3、石油的组成及其综合利用
• (1)石油的组成:
气态:石油气
• 由多种碳氢化合物组成的混合物
液态:汽油、煤油 固态:沥青
注: 石油的分馏 是物理变化, • (2)石油的综合利用 裂化、裂解、 催化重整是 化学变化。
石油的分馏:将化合物按沸点不 同经分馏塔分离 石油的裂化和裂解:将大分子的 重油断裂再分解为小分子的轻油 石油的催化重整:将石油中链状 烃重新调整结构转化为环状烃
石油分馏主要在分馏塔中进行,通过分馏可 以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。 有 常压分馏 和 减压分馏两种.
产量提高
25%
石油的裂化 --------在一定的条件下,将相对分子质量大的烃
(重油或石蜡油)断裂成相对分子质量小的烃的过程叫裂化.
目的:-----获得汽油、煤油、柴油等产品。
催化剂
C16H34 十六烷
主要用途
气体燃料、化工原料 氮肥
粗氨 水
粗苯
苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 苯、甲苯、二甲苯 合成材料 酚类、萘类 沥青
煤焦油
染料、医药、农药、 合成材料
筑路材料、制碳素电极
焦炭
炭
冶金、合成氨造气、电石、 燃料
(2)煤的气化
煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径, 与此同时煤的燃烧效率等也得到提高 .
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1.(双选)下列气体既能够使溴的四氯化碳溶液褪色,又能
够使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( AC )。
A.高炉煤气
B.丙烷
C.石油裂化气
D.水煤气
2.以下气体中,不.适.合.作为制造塑料的原料的是( A )。
A.空气
B.主要成分为烯烃的炼厂气
C.裂解气
D.油田气
3.气体产品作为现代工业重要的基础原料,应用范围十分 广泛,例如冶金、钢铁、石油、化工、机械、电子、玻璃、陶 瓷、建材、建筑、食品加工、医药医疗等部门。以下气体不.是. 从煤炭或石油的工业获得的是( D )。
解析:丙烯酰胺中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液
氧化,也可发生加聚反应,还可催化加氢,是小分子化合物,
故①②③正确,④错误,选 C。
4.以下物质不.是.通过加聚反应获得的是( B )。 A.聚甲基丙烯酸甲酯 B.聚对苯二甲酸乙二酯 C.聚乙烯 D.聚苯乙烯 解析:A、C 及 D 项是通过加聚反应获得,而 B 项则是通 过缩聚反应获得的,所以选 B。
高分子化合物所含链节的数目,如聚乙烯的聚合度 聚合度
为___n____
煤干馏的主要产品和用途
产品
出炉 煤气
焦炉气
粗氨水 粗苯
煤焦油
焦炭
主要成分 氢气、甲烷、 乙烯、一氧化碳
氨、铵盐 苯、甲苯、二甲苯 苯、甲苯、二甲苯
酚类、萘
沥青
碳
用途
气体燃料、化工原料
化肥、炸药、染料、 医药、农药、合成材料
染料、医药、农药、合成 材料
3.下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是( D )。 A.石油是由多种烷烃、烯烃和芳香烃组成的混合物 B.石油产品都可用于聚合反应 C.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D.天然气是一种清洁能源
一、煤的组成及综合利用
1.煤的组成 煤是由_有__机__物__和少量无__机__物__组成的复杂混合物,主要含有 __碳__元素,此外还含有少量的__氢__、_氧__、__氮__、__硫__等元素。 2.煤的综合利用 通过煤的_干__馏__、煤的_气__化__和_液__化__而获得洁净的燃料和多 种化工原料。
3.高分子化合物中的三个概念(以聚乙烯为例)
实例 单体
催化剂
nCH2==CH2
CH2—CH2
聚合成高分子化合物的小分子化合物,如聚乙烯的
单体为乙__烯__(_或___C_H_2_=_=_C__H_2_)_
高分子化合物中的最小重复单元,如聚乙烯的链节 链节
为___-__C_H__2-__C__H_2_-____
烃的过程
汽油等
将裂化后的烃进一步断裂为短链 裂解
_乙__烯__、丙__烯__、_甲__烷__
的气态烃和少量液态烃
等化工原料
石油进行裂化的反应条件是_催__化__剂___、__加__热__、__加__压___。 将 C16H34、C8H18、C4H10 分别进行裂化的化学反应方程式是 __C_1_6H__3_4 _加_催热_化_、_剂加__压___C_8_H_1_8_+__C_8_H_1_6 、_C_8_H__18_加_催热_化_、_剂加__压__C__4H__10_+__C_4_H_8、 __C_4_H_1_0 _加_催热_化_、_剂加__压__C__H_4_+__C_3_H_6、_C__4H__10__加_催热_化_、_剂加__压___C_2_H_4_+__C_2_H_6。
铜(使其黑色变红色),再通过无水 CuSO4 粉末(使其变蓝色),再 通过澄清石灰水(石灰水由清变浑再变清),最后剩余气体在空
气中点燃,火焰呈淡蓝色。该混合气体是( )。
A.水煤气
B.焦炉煤气
C.石油液化气
D.高炉煤气
解析:水煤气的主要成分是 CO 和 H2;焦炉煤气的主要成 分是 H2 、CH4 、C2H4 和 CO 等;石油液化气的成分是 C3~C5 的烷烃;高炉煤气的成分是 CO、CO2 和 N2 等。能符合题目所 给实验现象的气体只有焦炉煤气。
液体燃料 甲醇
煤干馏产生的出炉煤气包括焦炉气、_粗__氨__水__和__粗__苯__。 水煤气的组成是__一__氧__化__碳___和_氢__气___,煤气化生成水煤气 的主要反应是___C_(_s)_+__H_2_O__(g_)__高_温___C__O_(_g_)+__H__2(_g_)___。 二、天然气及其综合利用 天然气的主要成分是甲__烷__,可以作为一种清洁的_化__石__燃__料_, 或者作为化工原料用于_合__成__氨__和__生__产__甲__醇___等。 三、石油及其综合利用
筑路材料、制碳素电极 冶金、合成氨造气、电石、
燃料
石油炼制原理及产品
方法
原理
原料
常压 利用加热和冷
分
凝,把石油分成
馏
不同沸点范围
减压 的蒸馏产物
原油 重油
热裂化 在一定条件下, 把分子量大、沸
裂 化 催化 点高的烃断裂
裂化 为分子量小、沸
点低的烃
重油
目的
主要产品
得到不 同沸点 范围的
石油气、汽油、 煤油、柴油
分馏产 柴油、润滑油、
品
石蜡、沥青等
提高汽 油的产 量
汽油、甲烷、乙 烷、乙烯和丙烯
续表
方法
原理
原料
在高温下,把长 链分子的烃断 裂解 裂为各种短链 (深度裂化) 的气态烃和液 态烃
含直链 烷烃的 石油分 馏产品
目的
主要产品
获得短 乙烯、丙烯、 链不饱
和烃 丁二烯
燃烧气体的成分及性质的考查
[例 1]某混合气体通过溴水(使其褪色),再通过灼热的氧化
利用 途径
概念
主要产品
把煤_隔__绝__空__气__加__强__热__使__之__分__解___ 出炉煤气、_煤__焦__油__
干馏
的过程
和__焦__炭__
气化 将煤转化为__可__燃__性__气__体__的过程
水煤气
直接液化:煤与氢气生成液体燃 料的过程 液化 间接液化:煤转化为一氧化碳和 氢气后催化合成甲醇等
5.(2010 年广东湛江检测,双选)新型塑料膜材料 ETFE[名 称为聚氟乙烯,化学式(C2H2F2)n],美观、耐用,可以使用 15 至 20 年。以下关于聚氟乙烯的说法不.正.确.的是( AC )。
A.聚氟乙烯是缩聚反应的产物 B.聚氟乙烯属于有机物 C.聚氟乙烯易溶于水,易与空气中的氧气反应 D.聚氟乙烯中碳元素的质量分数为 37.5%
四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
1.三大合成材料:_塑__料___、__合__成__橡__胶__、__合__成__纤__维___。 2.加聚反应:由相对分子质量__小___的分子相互结合成相 对分子质量___大____的大分子的反应。乙烯的加聚反应方程式为
催化剂
____n_C__H_2_=_=_C_H__2 __________C_H__2—__C__H_2_____。
第二节 资源综合利用 环境保护
第 1 课时 煤、石油和天然气的综合利用
1.三大化石燃料分别是煤、__石__油__和_天__然__气___,它们都是 __不__可__再__生__(填“可再生”或“不可再生”)能源。
2.煤是“工业的粮食”,将煤隔绝空气加强热,得到焦_炭____、 _煤__焦__油___、煤气等多种有用的物质。煤的干馏属于_化__学__(填“物 理”或“化学”)变化。
1.石油的成分 (1)从组成元素上看,石油的成分主要含_C__和__H__。 (2)从组成物质上看,石油是由各种烷烃、烯烃和芳香烃组 成的混合物。
2.
原油中各成分的_沸__点__不同 _汽__油__、_煤__油__、_柴__油__
分馏
进行分离的过程
和重油
一定条件下把分子量大、沸点高 裂化 的烃断裂为分子量小、沸点低的
A.水煤气 B.裂解气 C.焦炉气 D.氧气
加聚反应
[例2]食品中含有过量的
(丙烯酰胺)可
能引起令人不安的食品安全问题。关于丙烯酰胺的下列叙述:
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色,②能发生加聚反应,③能与氢
气发生加成反应, ④是高分子化合物。其中正确的是( C )。
A.①②④
B.②③④
C.①②③
D.①③④