石油和煤

石油和煤

新大纲要求：

1、石油的分馏产品和用途（要求：A）

2、石油的分馏、裂化和裂解（要求：A）

3、煤的干馏和综合利用（要求：A）

一、石油的炼制

1、石油的成分

（1）从元素的种类来看，碳和氢两种元素的总含量平均为97%~98%，也有99%的，同时含有少量的S、O、N等元素。

（2）从化合物的种类看，各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。

（3）从状态来看，大部分是液态烃，同时液态烃里溶有少量气态烃和固态烃。

2、石油的炼制

原油成分复杂，还含有H2O和CaCl2，MgCl2等，含H2O多炼制时浪费燃料，含盐多会腐蚀设备。故必须先经脱水，脱盐等处理后才能进行炼制。

石油有分馏、裂化、裂解比较。

①国际上把乙烯的产量作为石油化工发展水平的标志。

②裂化可分为a、热裂化：所产生的汽油质量不够高，且裂化中温度过高还会发生结焦现象。B、催化裂化：经过催化裂化可以得到质量较高的汽油。

③减压分馏：为了分离重油的成分，并防止温度过高而使烃分解，甚至碳化结焦损坏设备，常用在减压的条件下进行分馏，叫减压分馏。

④裂解与裂化：裂化是为了提高汽油的产量和质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获得大量的气体产物。裂化温度一般不超过500℃，而裂解温度一般是在700~1000℃，所以裂解就是深度裂化。

⑤石油化工：常把石油产品作原料经裂解等过程制得基础有机原料，进而生产大量化工产品。

二、煤和煤的综合利用

1、煤的组成

（1）基本元素：主要是C，还含有少量的H、N、S、O等；

（2）煤的成分：是多种有机物和无机物所组成的复杂的混合物。

2、煤的干馏

（1）原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程叫做煤的干馏。

（2）产品及用途。

2、煤的气化和液化

气化：是将煤转化为可燃性气体的过程

C(s)+H2O (g) CO(g)+H2–Q

C(s)+O2(g) CO2(g)+Q(提供热量)

液化：把煤转化为液体燃料的过程。

科学归纳

蒸馏、分馏和干馏的区别

蒸馏、分馏和干馏（有人称之为化学实验的“三馏”）是用于不同目的实验操作。蒸馏是将液态物质加热到沸腾（汽化），并使其冷凝（液化）的连续操作过程。蒸馏的目的是从溶液中分离出某种（或几种）纯液态物质，它要求溶液中的其他组分是难以挥发的或沸点与馏出物相差很大的物质。如用天然水，从烧酒中提取酒精等。

分离沸点比较接近的液态混合物，用蒸馏的方法则难以达到分离的目的，这就需要借助另一种操作—分馏。分馏的原理跟蒸馏的基本相同，也是加热使混合液体气化冷凝的连续操作过程，只是在实验装置中添加一个分馏柱（工业上为分馏塔盘），被加热的混合蒸气进入分馏柱，与内壁上已冷凝（空气冷却）回流的液体发生对流而交换热量，使其中沸点较高的成分放热被液化，回流液体中沸点较低的成分吸热又气化。这种反复液化与气化过程中使沸点较低的蒸气成分上升进入冷凝器（水冷却）液化而分离出来。

干馏是将有机物（如煤、干柴等）在密闭装置内（隔绝空气）加强热使之分解的过程，其装置和原理都与蒸馏及分馏有很大的区别。

例题、丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（）

A、19%

B、25%

C、36%

D、40%

分析：丁烷的两种断裂方式为： C4H10∆

−−→ CH4+C3H6（丙烯） C4H10∆

−−→C2H6+C2H4（乙烯）

设丁烷为1mol，则裂解的物质的量为0.9mol，反应后混合气体的总物质的量为0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烃为CH4，求其物质的量是其关键。

解：设丁烷的物质的量为1mol，裂解成CH4和C3H6为xmol，裂解成C2H6和C2H4为ymol，依题意：

C4H10∆

−−→CH4+C3H6

xmol xmol xmol

C4H10∆

−−→C2H6+C2H4

ymol ymol ymol

x+y=1×90% 解之 x=0.36mol

42x=28y y=0.54mol

CH 4%=%19%1001.029.036.0=⨯+⨯，选A 。