石油煤和天然气的综合利用PPT教学课件

、制甲醇、合成液体燃料、
石油化工厂的景观
阅读课本40页第二段，说
出煤的主要元素，目前煤的
无
综合利用方法。
烟 煤
煤除了主要含碳外还含有少量的
S、P、N、H、O等元素以及无机
矿物质（主要有硅、铝、钙、铁等
元素）煤是有机物和无机物组成的
褐
复杂混合物
煤泥煤ຫໍສະໝຸດ 1 、煤的干馏—— （ 把煤隔绝空气加强热使它分解 ） 的过程 叫煤的干馏。是一个（ 化学变化 ）过程 。
间接液化的气化-液化法 首先把煤气化为H2、 CO和CH4。用催化剂把气态物质转变为液态。
nCO＋2nH2→(CH2)n＋nH2O 2nCO＋nH2→(CH2)n＋nCO2 煤的液化是否能得到发展，决定于石油是否能 满足不断增长的需要、煤跟石油的比价以及煤的 液化技术的成熟程度。从世界范围来看，由于石 油价格的增长，液化技术的日臻成熟，煤液化工 业的再度兴起是可能的。对我国来说，目前汽油 和煤的比价比国外更有利于发展以合成高级汽油 为主要目的的煤的液化。在有煤地区发展煤的液 化还是可以探索的。
柴油 C15~C18
裂
重油 C20以上 沥青 减压蒸馏塔
化
润滑油
燃料油 石蜡
石油通过分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量比较 低，仅占石油总产量的25％左右。但社会需求量大的正是这些轻 质油，为了提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量，还可以 采用裂化的方法从重油中获取轻质油。
裂化就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的 烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。例如，在加热、 加压和催化剂存在的条件下，十六烷裂化为辛烷和辛烯：
（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。
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。
石油气 C4以下
LiLqPuGid petroleum gas
原油
常
汽油 C5~C11
催
压 蒸
煤油 C11~C16
化
馏 塔
在加热或催化剂存在 的条件下，把相对分 子质量大，沸点高的 烃断裂成相对分子质 量小，沸点低的烃
在高温下，把石油产 品中具有长链分子的 烃断裂 成为各种短链 的气态烃或液态烃。
主要原料
原油 重油
重油
含直链烷烃的石 油 分馏产品（含 石油气）
主要产品
溶剂油 汽油 煤油 柴油 重油
润滑油 凡士林 石蜡 沥青 石油焦
裂化有热裂化和催化裂化。
热裂化
目的:提高汽油的产量
缺点：温度过高，发生结焦现象
催化裂化
目的:提高汽油的质量和产量
催化剂：硅酸铝，分子筛 （铝硅酸盐）
实验
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。石油裂解的化学过程 是比较复杂的，生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要 含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、 硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此，常把乙烯的产量作为 衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物进行分离，就可以得到 所需的多种原料。这些原料在合成纤维工业、塑料工业、橡胶工业 等方面得到广泛应用。
抗震性能好的气 油和甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁 丙烷、丁烷、乙 二烯 烯、丙烯等
结合在必修化学所学内容，与同学交流：以乙 烯为原料合成那些产品：体会乙烯在工业合成中 的价值。
合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等
学习第40页第一自然段回答：天然气的来源用途。 2、天然气的利用
合成氨所需的氢气、制乙烯
石油的分馏和煤的干馏的区别：
石油的分馏是物理变化、煤的干馏是化 学变化过程。
2、煤的汽化与液化
为了预防或减少煤燃料对环境和人体健康带来 的危害，近二三十年来，世界各国大力开展了对煤 利用新技术的研究，其中主要包括对煤的液化和汽 化技术。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
裂解
定义：使具有长链分子的烃在700度以 上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解
目的：生产短链不饱和烃如工业“三烯”
乙烯的产量作为衡量石油化工发展水 平的标志 用途：合成纤维，塑料，橡胶等
裂化、催化裂化、裂解的对比
石油的炼 制
分馏
方法 常压 减压
裂化
热裂 催化 化 裂化
石油的裂解
原理
用蒸发冷凝的方法把 石油分成不同沸点范 围的蒸馏产物
CO＋3H2 →CH4＋H2O
(2)液化 煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程。煤的
液化可以分为直接和间接两个途径。
把煤粉和煤液化过程中产生的油跟氢气混合，在高 温下经催化剂催化，进行加氢解聚反应，同时脱去硫、 氮、氧等原子，生成固-液混合物的油、液化的煤以及 含有未液化的煤和炭等固态物质。经过分离可以得到油， 成为低氢、低硫的重质液体燃料。
高中《化学》新人教版 选修2系列课件
化学与技术
2.3《石油、煤和天然气 的综合利用》
教学目标
• 知识与能力 • 1.掌握煤、石油和天然气等综合利用中基本的化学原理。 • 2.通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展。
3.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类 和发展概况。
教学重点、难点： • 煤、石油和天然气等综合利用中基本的化学原理。 • 探究建议： • 1.收集资料：海水、煤、石油和天然气等资源的综合利用。
2.绘制图表：石油化工或其他化工的主要原料、过程和产品 3.讨论：资源的循环利用、能源的优化应用、环境的源头治 理对可持续发展的意 义。
4.调查当地固体废弃物（如粉煤灰）的回收和利用情况， 讨论存在问题的解决途径。 • 课时划分：一课时
必修2内容： 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。