天然气及其化工利用56页PPT文档
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化工工艺学6章天然气PPT课件
15
(5)分离器的高度和长度
高度： H= (46)D 长度： L= (46)D
(6) 进出口管径
d
Q1
0.785u1
常用重力分离器的结构：插入
立式和卧式重力分离器.
图图66.5.5
图 6.6
16
6.2.1.2. 旋风分离
离心分离原理和旋风分离器的操作在化工原理都 讲过。简要复习。
旋风分离器直径可由流量及阻力损失计算。
分离目的：分离采出气中的液体、固体杂质。
重力分离法
分离方法： 旋风分离法
其它分离法
6.2.1.1. 重力分离
重力分离器工作3个主要步骤：
沿切线进入分离器时有部分液、
固体由于离心力作用可进行初步离心分离。
10
由于重力作用进行沉降分离(主要分离阶段)。 除雾(上部设除雾器除去雾滴)。 除雾器主要形式：折流式和网状式 折流式除雾器工作原理 改变流体流动方向，由于惯性作用使液滴被折
汽提再生时，温度也应低于204 C 。要求
汽提汽不溶于水，常用干天然气或三甘醇富液的
蒸汽作汽提剂。
共沸蒸馏再生：适用于温度低，要求甘醇浓度很 高时。共沸剂常有异辛烷、苯、甲苯、二甲苯、 丁酸乙酯等。
共沸剂与水一同蒸出后再冷凝分离循环。
32
再沸器加热方式可直接或间接加热，因天然气为 燃料，通常用天然气燃烧直接加热。
xs －吸附剂的动态平衡饱和湿容量,
kgH2O/100kg 吸附剂；
hT －饱和段与传质段床层高度,m；
hZ －传质段床层高度,m.
其中传质段床层高度用下式计算
hZ
1.41A
q 0.7895
u 0.5506 0.2646 g
天然气及其化工利用专业教材教学课件
和应用领域。
介绍其他由天然气转化而来 的化工产品，如乙炔、丙烷、
丁烷等。
分析这些产品的工艺流程和 特点，包括原料气制备、压
缩、净化和转化等环节。
阐述这些化工产品在化学工 业、医药、农业等领域的应
用情况和市场前景。
谢谢
THANKS
天然气的开采与运
天然气的开采方式主要有自喷 开采和排水采气等，开采过程 中需要处理大量的水和气。
天然气运输主要通过管道和液 化天然气（LNG）方式进行， 管道运输成本较低，而LNG运 输灵活方便。
天然气的储存通常采用地下储 气库和液化天然气储罐等方式， 以满足不同用户的需求。
02 天然气化工利用技术
天然气化工污染物排放控制
介绍天然气化工生产过程中应采取的污染物排放控制措施，如废气、 废水、固体废物的处理和处置等。
天然气化工环保管理要求
介绍天然气化工生产过程中应加强的环保管理措施，如环境监测、环 境影响评价、环保设施运行管理等。
天然气化工环保法律法规要求
介绍相关的环保法律法规和标准，如《环境保护法》、《大气污染防 治法》、《水污染防治法》等。
清洁生产与可持续发展
分析清洁生产对实现可持续发 展的作用和意义，以及在天然 气化工行业的未来发展方向。
05 天然气化工利用实践与案例分析
CHAPTER
天然气合成氨生产实践
总结词
合成氨是天然气化工利用的重要领域，通过实践操作，学 生可以了解合成氨的工艺流程、设备操作和生产管理等方 面的知识。
设备操作
重点讲解合成氨生产中的关键设备，如压缩机、合成塔、 冷却器等，以及设备的结构、工作原理和操作注意事项。
工艺流程
介绍合成氨的工艺流程，包括原料气制备、压缩、净化和 合成等环节，以及各环节的原理和设备操作要点。
介绍其他由天然气转化而来 的化工产品，如乙炔、丙烷、
丁烷等。
分析这些产品的工艺流程和 特点，包括原料气制备、压
缩、净化和转化等环节。
阐述这些化工产品在化学工 业、医药、农业等领域的应
用情况和市场前景。
谢谢
THANKS
天然气的开采与运
天然气的开采方式主要有自喷 开采和排水采气等，开采过程 中需要处理大量的水和气。
天然气运输主要通过管道和液 化天然气（LNG）方式进行， 管道运输成本较低，而LNG运 输灵活方便。
天然气的储存通常采用地下储 气库和液化天然气储罐等方式， 以满足不同用户的需求。
02 天然气化工利用技术
天然气化工污染物排放控制
介绍天然气化工生产过程中应采取的污染物排放控制措施，如废气、 废水、固体废物的处理和处置等。
天然气化工环保管理要求
介绍天然气化工生产过程中应加强的环保管理措施，如环境监测、环 境影响评价、环保设施运行管理等。
天然气化工环保法律法规要求
介绍相关的环保法律法规和标准，如《环境保护法》、《大气污染防 治法》、《水污染防治法》等。
清洁生产与可持续发展
分析清洁生产对实现可持续发 展的作用和意义，以及在天然 气化工行业的未来发展方向。
05 天然气化工利用实践与案例分析
CHAPTER
天然气合成氨生产实践
总结词
合成氨是天然气化工利用的重要领域，通过实践操作，学 生可以了解合成氨的工艺流程、设备操作和生产管理等方 面的知识。
设备操作
重点讲解合成氨生产中的关键设备，如压缩机、合成塔、 冷却器等，以及设备的结构、工作原理和操作注意事项。
工艺流程
介绍合成氨的工艺流程，包括原料气制备、压缩、净化和 合成等环节，以及各环节的原理和设备操作要点。
天然气及其化工利用
吸附法
注：为了提高天然气资源利用的经济效益，可将 甲烷与其中的C2~C4烃类分离出来。工业上采用 的分离方法有吸附法、油吸收法和冷冻分离法。
天然气的化工利用
天然气化工利用的主要途径如再进一步加工制造成 合成氨、甲醇、高级醇等。 2、在930~1230℃裂解生成乙炔、炭黑。 3、通过氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各 种产品。
天然气及其化工利用
教学目标
了解天然气及其组成
了解天然气的化工利用
教学重难点
掌握天然气的组成成分 掌握天然气的化工利用
天然气的概念
天然气：是化学工业的重要原料资源，也是
一种高热值、低污染的清洁能源。
天然气的组成
主要成分：天然气是蕴藏于地下的可燃性气体，主要成 分是甲烷，同时含有C2~C4的各种烷烃以及少量的硫 化氢、二氧化碳等气体。 干气：甲烷含量高于90%的天然气。 湿气：C2~C4烷烃的含量在15%~20%以上的天然气。
天然气的组成
气井气
按来源 是单独蕴藏的天然 气，多为干气。
是与石油共生的天然气 ，在石油开采的同时获 得，多为湿气。
天然气
油田伴生气 煤层气
也称为瓦斯气，是 吸附在煤层上的甲 烷气体。开采利用 率低
天然气组成
天然气的组成
天然气的净 化处理方法
除去水、二氧化 碳、硫化氢等有 害气体
化学吸收法
物理吸收法
天然气的化工利用
课堂作业
注：为了提高天然气资源利用的经济效益，可将 甲烷与其中的C2~C4烃类分离出来。工业上采用 的分离方法有吸附法、油吸收法和冷冻分离法。
天然气的化工利用
天然气化工利用的主要途径如再进一步加工制造成 合成氨、甲醇、高级醇等。 2、在930~1230℃裂解生成乙炔、炭黑。 3、通过氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各 种产品。
天然气及其化工利用
教学目标
了解天然气及其组成
了解天然气的化工利用
教学重难点
掌握天然气的组成成分 掌握天然气的化工利用
天然气的概念
天然气：是化学工业的重要原料资源，也是
一种高热值、低污染的清洁能源。
天然气的组成
主要成分：天然气是蕴藏于地下的可燃性气体，主要成 分是甲烷，同时含有C2~C4的各种烷烃以及少量的硫 化氢、二氧化碳等气体。 干气：甲烷含量高于90%的天然气。 湿气：C2~C4烷烃的含量在15%~20%以上的天然气。
天然气的组成
气井气
按来源 是单独蕴藏的天然 气，多为干气。
是与石油共生的天然气 ，在石油开采的同时获 得，多为湿气。
天然气
油田伴生气 煤层气
也称为瓦斯气，是 吸附在煤层上的甲 烷气体。开采利用 率低
天然气组成
天然气的组成
天然气的净 化处理方法
除去水、二氧化 碳、硫化氢等有 害气体
化学吸收法
物理吸收法
天然气的化工利用
课堂作业
【化学】：2.3《石油、煤和天然气的综合利用》ppt课件(新人教版-选修2)用资料
取约5ml汽油，滴加溴水至溴水不褪色为止， 再加入适量NaOH溶液除去剩余Br2，分液。取 油层液体，滴加酸性KMnO4稀溶液，振荡。若 KMnO4溶液褪色，则说明含有苯的同系物（甲 苯、二甲苯）。
例3：
C8H18在一定条件下受热裂化，可生成
CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五种 混合气体，此混合气体的平均分子量为 A、14 B、57 C、38 D、无定值
主要产品
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 、制甲醇、合成液体燃料、
（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。 CO＋3H2 →CH4＋H2O
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”
裂解
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 方法 常压 减压 原理 主要原料
例3：
C8H18在一定条件下受热裂化，可生成
CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五种 混合气体，此混合气体的平均分子量为 A、14 B、57 C、38 D、无定值
主要产品
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 、制甲醇、合成液体燃料、
（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。 CO＋3H2 →CH4＋H2O
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”
裂解
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 方法 常压 减压 原理 主要原料
燃气分布式能源技术介绍56页PPT文档
4 华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站项目
天津 北京 湖北
4358kW 13312kW 19160kW
燃机设备国产化现状
2019年8月，华电集团与通用公司合资在上海成立了华电通用轻型燃 机设备有限公司,2019年第一台设备下线：
从事15 ～ 50MW级航空改造燃气轮机成套机组的设计、采购、生产、 组装、测试、分销（包括进口和出口）以及在客户场所提供相关安装、 调试和维修的售后服务和客户培训。 2019年1月，GE颜巴赫燃气内燃机组装线在杭州投运。
二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类 典型特征的分布式能源示范区域。未来5-10年内在分布式能源装备核心能力 和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式 能源装备产业体系。
目标：2019年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应 用，当装机规模达到500万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率 达到60%；当装机规模达到1000万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等 核心装备自主制造，装备自主化率达到90%。到2020年，在全国规模以上城 市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦，初步实现分布式能 源装备产业化。
燃气分布式能源定义 是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利
用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现 代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。
优点 与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有: 能效高: ≥70%，超超临界45%～48%； 清洁环保: 无SO2、粉尘、固体废弃物排放，CO2只有煤电的60%； 安全性好: 就近生产就近使用 耗水: 只有煤电的1/3 用地: 只有煤电的30% ～ 40% 削峰填谷：降低天然气以及电力调峰压力
人教版高中化学必修2课件 天然气的综合利用
天然气的综合利用
柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米
天然气的综合利用
阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰 图
天然气的综合利用
俄天然气 管道通向 中国
德国天然气汽车
天然气的综合利用
液化天然 气公交车
天然气灶
天然气的综合利用
知识点——天然气的综合利 用
天然气的综合利用
天然气的形成
天然气的综合利用
学与问
你知道天然气的来源吗、请列举出一些天然气的用途。
主要来源于天然气田 和油田，少量出自煤 田
天然气的利用： 合成氨所需的氢气、制乙烯 、制甲醇、合成液体燃料…
天然气的综合利用 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。
天然气的利用PPT
天然气是一种储量很大、输送方便、成本 低廉、清洁无灰渣、热值较高及燃烧产物 对环境污染小的优质能源，因此，是一种 理想的城镇燃气气源。从世界能源利用的 趋势来看，采用天然气作为城镇燃气的主 要气源，已成为当前的发展方向。在我国， 近十多年来凡是有条件的城市如天津、成 都、北京等地，都相继通过管道将邻近油、 气田的天然气送入市区，作为城镇的燃气 气源。
谢 谢 观 看
天然气的利用
什么是天然气？
定义： 天然的可燃气体 统称为天然气； 以烷烃为主的各 类 烃类和少量非烃 类气体所组成的 气体混合物。 组成：气态烃、 硫化烃、二氧化 碳、氮气等气体， 液烃和水 以及机械杂质。
天然气发电
与燃煤电厂相比， 天然气联合循环 电厂具有投资少、 对环境 污染小、整体循 环效率高、调峰 性能好、占地少、 建设周期短、 厂用电率低、 耗水少、 可用率高等优点
从目前的经济分析测算，LNG可以有 效经济地替代柴油、LPG等燃料。 锅炉是工业中量大的耗能设备，我 国燃煤锅炉效率约百分之六十左右， 而燃烧天然气的锅炉效率可达百分 之九十。
LNG用于工业
天然气的优点
近几年来，随着经济的高速发展．城市污染 问题日益严重．特别我国是一个产煤大国， 煤炭为主要能源，尤其是北方城市，大量燃 煤是各城市大气污染的主要根源。由于目前 燃煤先进技术并未进人实质性的应用阶 段．现行的燃煤方法所带来的一系列环境污 染问题从根本上得不到解决，尤其是人口密 集区，煤炭消耗集中的地区．治理起来相当 困难。要彻底改变这一状况，集大城市建设 之经验，惟有逐步改变燃料结构．减少燃煤 量。
液化天然气 LNG
液化天然气的车用
液化天然气汽车(LNGV)是以液 化天然气(LNG) 为燃料的新一 代天然气汽车，代表着天然气汽车 的发展方向。
天然气及其化工利用
天然气及其化工利用天然气是一种高效清洁的能源资源，它可以通过分离、转化和重组等化工过程，实现针对不同需求的利用。
天然气的化工利用涉及到多个领域，包括制氢、制氨、聚合、化肥、合成材料等。
本文将介绍天然气及其化工利用的基础知识、主要应用领域和未来发展趋势。
一、天然气的基础知识天然气是地球内的天然气藏中自然聚集的天然气，主要由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烷烃组成。
其从天然气井中抽出后，需要进行处理、储存、运输和分配，才能供应到各个领域使用。
处理：对原油进行预处理，包括除去掉的硫化物、水分沉淀和可燃气体稀释等。
储存：天然气的储存方式多种多样，包括液化天然气、压缩天然气等。
运输：天然气的运输方式主要包括管道输送和液化天然气船运输两种方式。
分配：天然气通过输配系统，分配给各个领域的用户。
二、主要应用领域1. 制氢：天然气可以通过蒸汽重整、部分氧化和甲醇重整等方式制取氢气。
2. 制氨：天然气是合成氨过程中最重要的原料之一，可以通过哈氏法、先进的煤制氨气化技术等方式制取氨。
3. 聚合：天然气可以转化为乙烯、丙烯等重要的化学原料，用于制造热塑性和热固性聚合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
4. 化肥：天然气是制造氮肥的主要原料，包括尿素、铵盐、硝酸铵等，有机肥料的原料则为烷基二异氰酸盐。
5. 合成材料：天然气可以转化为甲酸、二甲酸等有机化合物，用于生产聚酯、合成革及其他合成材料等。
三、未来发展趋势1. 天然气成为主要的能源：随着对石油、煤炭等化石燃料的限制，天然气将成为未来主要的能源之一。
2. 新型应用领域的开发：随着科技的发展，天然气在新材料、新能源等领域的应用将不断延伸。
3. 绿色环保产业：在大气污染严重的地区，天然气作为绿色环保产业的重要推手将不断发挥重要作用。
综上所述，天然气的化工利用在能源、化工、建材、环保等领域有广泛应用，同时也面临着挑战和机遇。
未来，天然气将成为更加清洁环保的能源资源，为全球经济和社会的持续发展提供有力支持。
化工安全技术-2PPT资料56页
浓度超过1mg/m3时，佩带防毒面具作业； 液氯钢瓶配有防震圈，安全帽，液氯设备和钢瓶之间应有缓冲罐， 钢瓶不能暴晒，充装量不能过量。
12
浙江某电化厂液氯钢瓶事故
事故概要： 1979年9月7日，其中一只0.5t的电化30号钢瓶突 然
爆炸,钢瓶碎片使另外的4只发生爆炸,此次事故造成59人死亡,779
危险物品的相关安全技术
1. 防火防爆技术 2. 工业防毒、防腐蚀技术 3. 压力容器及管道安全技术 4. 电器安全与静电防护技术 5. 危险化学品包装、包装物的安全要求
1
1.1 火灾与爆炸
燃烧的必须具备的条 件：
1. 有可燃物存在（如煤、 汽油、甲烷等）
爆炸： 一种极为迅速的 物理或化学能量的释 放过程，系统的内在 的势能转变为机械功
分区隔离
选择可燃物存放点； 设置防火门、防火墙等 设置防爆墙、隔离室控制室
措施
设置安全阻火装置
防止外部火焰窜入有危险的设备、 管道、容器等
泡沫灭火机
配备消防组织和器材
二氧化碳灭火机 干粉灭火剂
1211灭火剂
8
氮气压力将1211灭火剂喷射出灭火，属于储压式。
1211是二氟一氯一溴甲烷，分子式为CF2C1Br，它 是我国目前生产和使用最广的一种卤代烷灭火剂。
人中毒。
《氯化石蜡生产安全技术
原因分析： 在液氯钢瓶和氯化釜之间围规设程》置缓冲罐等装置，氯气
有钢瓶针型阀直接进入反应釜。
在电化30号钢瓶中的氯气压力与氯化反应釜相近时，开动真空 泵将瓶内剩余氯气吸尽。
规当程班》的未液检氯查充电装化人3员01输号.严 和，钢格 储违瓶按 存反照 危内国气 险有家瓶 性无安 气劳余全 体工压监 ．局察，颁规瓶发程内要的存求《有充气装何瓶，种安使异用全物，监，运察也 未过磅核对，致使液２氯．遇对钢生瓶产和中使的用石氯蜡气，的单在位瓶的内职存工在进行的普三及氯性化教铁 的存在下，发生自由育 燃 的 物 质
12
浙江某电化厂液氯钢瓶事故
事故概要： 1979年9月7日，其中一只0.5t的电化30号钢瓶突 然
爆炸,钢瓶碎片使另外的4只发生爆炸,此次事故造成59人死亡,779
危险物品的相关安全技术
1. 防火防爆技术 2. 工业防毒、防腐蚀技术 3. 压力容器及管道安全技术 4. 电器安全与静电防护技术 5. 危险化学品包装、包装物的安全要求
1
1.1 火灾与爆炸
燃烧的必须具备的条 件：
1. 有可燃物存在（如煤、 汽油、甲烷等）
爆炸： 一种极为迅速的 物理或化学能量的释 放过程，系统的内在 的势能转变为机械功
分区隔离
选择可燃物存放点； 设置防火门、防火墙等 设置防爆墙、隔离室控制室
措施
设置安全阻火装置
防止外部火焰窜入有危险的设备、 管道、容器等
泡沫灭火机
配备消防组织和器材
二氧化碳灭火机 干粉灭火剂
1211灭火剂
8
氮气压力将1211灭火剂喷射出灭火，属于储压式。
1211是二氟一氯一溴甲烷，分子式为CF2C1Br，它 是我国目前生产和使用最广的一种卤代烷灭火剂。
人中毒。
《氯化石蜡生产安全技术
原因分析： 在液氯钢瓶和氯化釜之间围规设程》置缓冲罐等装置，氯气
有钢瓶针型阀直接进入反应釜。
在电化30号钢瓶中的氯气压力与氯化反应釜相近时，开动真空 泵将瓶内剩余氯气吸尽。
规当程班》的未液检氯查充电装化人3员01输号.严 和，钢格 储违瓶按 存反照 危内国气 险有家瓶 性无安 气劳余全 体工压监 ．局察，颁规瓶发程内要的存求《有充气装何瓶，种安使异用全物，监，运察也 未过磅核对，致使液２氯．遇对钢生瓶产和中使的用石氯蜡气，的单在位瓶的内职存工在进行的普三及氯性化教铁 的存在下，发生自由育 燃 的 物 质
天然气的利用人教版高二年级化学课堂教辅PPT
同分异构体。它们的结构式分别为
和
。
天
然
气
的
利
用
标
1.能正确书写甲烷的分子式、结构式、电子式,理解甲烷分子
的结构特点,逐渐形成宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应,能正确书写相应的化
学方程式。理解取代反应的定义,逐渐形成证据推理与模型
认知的学科核心素养。
天然气的利用
HCl分子,所以被取代的H数=消耗的Cl2分子数=生成的HCl分子数。
深化拓展
1.甲烷与氯气的取代反应
反应
光照时,甲烷与氯气发生取代反应;若在强光直射下,两者则可能
条件
发生爆炸
反应物
甲烷能与氯气、溴蒸气、碘蒸气等纯净的卤素单质反应,但不能
与氯水、溴水、碘水等反应
反应
“一上一下,取而代之”,用一个卤素原子代替一个氢原子,取代下
(3)甲烷与Cl2反应的条件是点燃或加热( × )
(4)甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色( × )
(5)分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物一定互为同系物
(× )
2.下列物质在一定条件下,可与甲烷发生化学反应的是(
)
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.氯气
D.酸性KMnO4溶液
答案 C
解析 CH4不能与强酸、强碱、KMnO4等物质反应,在光照条件下可与Cl2
②分子中碳原子数超过10个,直接根据碳原子数称为某烷,如C16H34称为
十六烷。
(4)烷烃的结构
写出甲烷、乙烷、丙烷的结构式、结构简式和分子式。
名称
甲烷
乙烷
丙烷
结构简式 CH4
人教版高中化学必修二课件第四章第二节资源综合利用环境保护(共56张PPT)
②特点:属于物理变化,产物是单一组分的纯净物。
(3)分馏:
①原理:根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离。 ②特点:属于物理变化,产物是沸点相近的各组分组成的混合物。
2.化学“两裂”的比较:
名称 定 义 目 的
在一定条件下,把相对分子质量 裂化 大、沸点高的烃断裂为相对分子 质量小、沸点低的烃 在高温下,使具有长链分子的烃 裂解 断裂成各种短链的气态烃和少量 液态烃,属于深度裂化
点燃
③亚硫酸在空气中可氧化成硫酸:
2H2SO3+O2====2H2SO4。
(2)氮氧化物溶于水形成酸: 雷雨闪电时,大气中常有少量的二氧化氮产生。
①闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮:
N2+O22NO; ==== ②一氧化氮不稳定,在空气中氧化成二氧化氮: 2NO+O2====2NO2; ③二氧化氮和水作用生成硝酸: 3NO2+H2O==源头上减少和消除工业生产对环境 (1)核心:利用_________ 的污染。
100% 即反应物中的原子全部转化 (2)最高目标:原子利用率是_____, 为期望的最终产物。
【思考辨析】 1.判断正误: (1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。 () ×
石油
2.煤、石油和天然气的加工及利用:
空气 分解 焦炉气 煤焦油 可燃性气体
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
高温
燃料
合成氨
沸点
链状
3.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料: 塑料 、_________ 合成橡胶 、 (1)三大合成材料:三大合成材料是指_____ 合成纤维 其生产原料主要是煤、石油、天然气。 _________, (2)合成高分子的反应①——加聚反应:
天然气能源技术及其利用
Scene of Pellet Storage
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天然气能源技术及其利用
• 储气量大，1m3的天然气水合物可储存150-180 m3 的天然气 ；
• 水合物的形成条件不苛刻，在0~10℃，2~6MPa即 可生成，工业上很容易实现；
• 天然气水合物在常压下大规模储存和运输是不必 冷却到平衡温度以下，而是将水合物冷冻到水的 冰点以下(-15～-5 ℃)，保持完全绝热，水合物就
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天然气能源技术及其利用
气体水合物的类型
晶体类型 I型
水分子数 晶穴种类 晶穴数 晶穴结构
46
小
2
512
大
6 51262
II型
136
小 大
16
512
8 51264
小
3
512
H型
34
中
2 435663
大
1 51268
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天然气能源技术及其利用
我国天然气水合物成藏远景区
•我国天然气水合物成藏远景区： 南海海区、青藏高原冻土区、东 海部分海域。据推测，我国南海 资源量可达700亿吨。
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天然气能源技术及其利用
• 2009年9月中国地质部门公布，在青藏高原发现了一种名为 可燃冰(又称天然气水合物)的环保新能源，预计十年左右能 投入使用。这是中国首次在陆域上发现可燃冰，使中国成 为加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可 燃冰的第三个国家。初略的估算，远景资源量至少有350亿 吨油当量。
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天然气能源技术及其利用
• 由于可燃冰在常温常压下不稳定，因此开采 可燃冰的方法设想有： • ①热解法 ②降压法。 ③二氧化碳置换法。
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西气东输、北气南下、海气登陆、就近供应。
西气东输二线，设计输气量为300亿方，2019 年开工，2019年投产，西起新疆霍尔果州，经 西安、南昌，南下广州，东到上海，全长4800 公里。
川气东送，输气量120亿方，2009年建成投产 西起四川达州市，东到上海，途经六省二市， 全长1700公里。
2.75,LNG0.64); 总量21.60; 居民用4.93(23%);商业3.01(14%);工业
7.03(33%);电力5.40(25%);运输0.03; 自 我消费0.70(3%);生产装置1.11(5%);
我国<天然气利用政策>
经国务院同意,发改委制订,2019年8月30 日正式实施;
大力发展天然气发动机
天然气重卡装配上柴发动机； 在银川、成都等城市，采用大型天然气
公交车； 从210马力发展到280马力； 达到欧三到欧四排放标准。
天然气的利用- 冷热电三联供
分布式发电和供电; 用天然气作燃料，采用燃气轮机发电，
排出的高温烟气产生高温高压蒸汽进入 蒸汽轮机发,发电后的余热用于致冷或热 源直接供应到用户。 热效率可达到70%以上。
电站； 禁止以大、中型气田所产天然气为原料建LNG
项目。
我国<天然气利用政策>
对已建项目，维持供气现状，特别是国家批准 的化肥项目，要确保稳定长期供应。
天然气供应严重短缺而又有条件的地方，可实 施煤代气项目改造。
搞好供需平衡，制订利用规划和计划，加强需 求侧管理，提高供应能力，保障稳定供气，合 理调控价格，严格项目管理。
天然气需求预测
2030年估计在3000到3500立方米；占 一次能源消耗的7-9%；
2050年消费量将在4500到5000亿立方 米，占一次能源消耗的8-10%；
另有资料称，到2020年我国天然气在一 次能源中的使用量将有现在的3%提高到 10%。
一个天然气时代正在到来。
世界天然气消费结构
坚持区别对待,明确顺序,促进天然气科学 利用、有序发展；
坚持节育优先，提高资源利用效率； 利用领域归为四大类：城市燃气、工业
燃料、天然气发电和天然气化工。
我国<天然气利用政策>
综合考虑天然气利用的社会效益、环保效益和 经济效益；
将天然气利用分为：优先类、允许类、限制类 和禁止类；
城市燃气列为优先类； 禁止以天然气为原料生产甲醇， 禁止在大型煤炭基地所在地区建设基荷燃气发
天然气资源
未来50年可以勘探的可采天然气资源总量14－ 22万亿方。天然气储量增长在未来30年间可保 持现阶段快速发展的水平。
截止2019年底，全国已探明天然气地质储量 3.36万亿立方米，
通过对鄂尔多斯和四川盆地两大低品位资源集 中分布区的资源经济性评价，在油价25－30美 元/桶（相当于气价1610－1730元/千方）条 件下，两大盆地中低品位资源的经济可采系数 均可达到100%。
煤层气资源
中国煤层气可采资源量达10.87万亿立方 米.
主要分布在中部、西部和东部三个资源 区，其中中部地区约占总量的64%，沁 水盆地和鄂尔多斯盆地资源量最大.
截止2019年,6个项目进入商业化试生产, 已达4-5亿方/年.包括陕西韩城,沁南和阜 新等地.
煤层气的利用—一举二得
开发利用煤层气可防止煤矿瓦斯爆炸,安 全生产.
项目 发电
1985年
用量
/亿立方 米
比例 /%
3740
23
1990年
用量
比例
/亿立方米 /%
4250
22
2019年
用量
比例
/亿立方米 /%
4590
21
2000年
用量
比例
/亿立方米 /%
4810
20
民用燃气 4100
25
4590
24
5040
23
5470
23
工业燃料 4840
30
5600
29
6370
30
7000
30
化工原料 1050
6
1420
7
1610
8
1810
8
其他
370
2
370
2
390
2
420
2Байду номын сангаас
自我消费 2290
14
2970
16
3480
16
3940
17
合计
16390 100 19200
100 21480
100
23450
100
2019年美国天然气消费结构(兆立
方英尺)
生产18.14; 进口3.39占总量16%(其中管输
天然气的利用—城市燃气
城市燃气是首选:按人口自然增长率千分 之五计,城镇人口占60%,气化率60%,每 人每年用气60方计,则需要300亿方。
气价与电价的比：气价按2.05元/方；电 价按4.88元/度，按换算成热值比较，气 价为电价的43.5%
天然气的利用—燃气汽车
若以出租汽车和公交车用气代油，按每 辆车年均行驶5万公里，百公里耗气15立 方米计，100万辆车每年节约耗油约 1000万吨。
天然气（甲烷）化工利用
全球天然气化工一次加工品年总产量在 11.6亿t 以上,包括合成氨(尿素) 、甲醇、 乙烯(丙烯) 、氢气和合成气(CO + H2) 、 乙炔、卤代烷烃、氢氰酸、硝基烷烃、 二硫化碳、炭黑等20 多种及大量衍生物。 目前,世界上占76 %的合成氨、80 %的 甲醇。
沼气：是动物有机废弃物通过发酵产生的气体， 主要成分也是甲烷CH4 。
所有以上气体都要经过加工处 理，才能进入市场
要脱除硫化氢，保证对人体没有毒害， 同时又要保留极微量的硫化氢，使人闻 到后有警惕性；
要脱除二氧化碳等杂质，因为它不能燃 烧，等于稀释了气体，降低了热值。
因此，我们所指天然气的利用就是利用 甲烷作燃料或生产化学品。
煤层气经精制分离后可作天然气使用.
沼气资源
发展禽畜养殖场等大型沼气系统,适度发 展户用沼气系统.
2019年统计沼气量为60到100亿方米. 2020年到400亿方米. 农村最低用户价每米0.4元.
天然气资源分布-集中在中西部
500亿方米/年的有四个:靖边下古2910亿方;罗 家寨581亿方;普光气田2511亿方;和田河气田 617亿方,都在中西部地区.
什么是天然气、煤层气、沼气？
天然气：从地下天然气矿开出，主要成份为甲 烷CH4，还有二氧化碳CO2和硫化氢H2S等杂 质气体。
煤层气：一般在开采煤矿时出现，又叫煤矿瓦 斯，主要成分也是甲烷CH4，也有二氧化碳 CO2和硫化氢H2S等杂质气体。
是煤矿瓦斯爆炸的罪魁祸首；但若能加以利用 通过净化与精制，与天然气是一样的。
西气东输二线，设计输气量为300亿方，2019 年开工，2019年投产，西起新疆霍尔果州，经 西安、南昌，南下广州，东到上海，全长4800 公里。
川气东送，输气量120亿方，2009年建成投产 西起四川达州市，东到上海，途经六省二市， 全长1700公里。
2.75,LNG0.64); 总量21.60; 居民用4.93(23%);商业3.01(14%);工业
7.03(33%);电力5.40(25%);运输0.03; 自 我消费0.70(3%);生产装置1.11(5%);
我国<天然气利用政策>
经国务院同意,发改委制订,2019年8月30 日正式实施;
大力发展天然气发动机
天然气重卡装配上柴发动机； 在银川、成都等城市，采用大型天然气
公交车； 从210马力发展到280马力； 达到欧三到欧四排放标准。
天然气的利用- 冷热电三联供
分布式发电和供电; 用天然气作燃料，采用燃气轮机发电，
排出的高温烟气产生高温高压蒸汽进入 蒸汽轮机发,发电后的余热用于致冷或热 源直接供应到用户。 热效率可达到70%以上。
电站； 禁止以大、中型气田所产天然气为原料建LNG
项目。
我国<天然气利用政策>
对已建项目，维持供气现状，特别是国家批准 的化肥项目，要确保稳定长期供应。
天然气供应严重短缺而又有条件的地方，可实 施煤代气项目改造。
搞好供需平衡，制订利用规划和计划，加强需 求侧管理，提高供应能力，保障稳定供气，合 理调控价格，严格项目管理。
天然气需求预测
2030年估计在3000到3500立方米；占 一次能源消耗的7-9%；
2050年消费量将在4500到5000亿立方 米，占一次能源消耗的8-10%；
另有资料称，到2020年我国天然气在一 次能源中的使用量将有现在的3%提高到 10%。
一个天然气时代正在到来。
世界天然气消费结构
坚持区别对待,明确顺序,促进天然气科学 利用、有序发展；
坚持节育优先，提高资源利用效率； 利用领域归为四大类：城市燃气、工业
燃料、天然气发电和天然气化工。
我国<天然气利用政策>
综合考虑天然气利用的社会效益、环保效益和 经济效益；
将天然气利用分为：优先类、允许类、限制类 和禁止类；
城市燃气列为优先类； 禁止以天然气为原料生产甲醇， 禁止在大型煤炭基地所在地区建设基荷燃气发
天然气资源
未来50年可以勘探的可采天然气资源总量14－ 22万亿方。天然气储量增长在未来30年间可保 持现阶段快速发展的水平。
截止2019年底，全国已探明天然气地质储量 3.36万亿立方米，
通过对鄂尔多斯和四川盆地两大低品位资源集 中分布区的资源经济性评价，在油价25－30美 元/桶（相当于气价1610－1730元/千方）条 件下，两大盆地中低品位资源的经济可采系数 均可达到100%。
煤层气资源
中国煤层气可采资源量达10.87万亿立方 米.
主要分布在中部、西部和东部三个资源 区，其中中部地区约占总量的64%，沁 水盆地和鄂尔多斯盆地资源量最大.
截止2019年,6个项目进入商业化试生产, 已达4-5亿方/年.包括陕西韩城,沁南和阜 新等地.
煤层气的利用—一举二得
开发利用煤层气可防止煤矿瓦斯爆炸,安 全生产.
项目 发电
1985年
用量
/亿立方 米
比例 /%
3740
23
1990年
用量
比例
/亿立方米 /%
4250
22
2019年
用量
比例
/亿立方米 /%
4590
21
2000年
用量
比例
/亿立方米 /%
4810
20
民用燃气 4100
25
4590
24
5040
23
5470
23
工业燃料 4840
30
5600
29
6370
30
7000
30
化工原料 1050
6
1420
7
1610
8
1810
8
其他
370
2
370
2
390
2
420
2Байду номын сангаас
自我消费 2290
14
2970
16
3480
16
3940
17
合计
16390 100 19200
100 21480
100
23450
100
2019年美国天然气消费结构(兆立
方英尺)
生产18.14; 进口3.39占总量16%(其中管输
天然气的利用—城市燃气
城市燃气是首选:按人口自然增长率千分 之五计,城镇人口占60%,气化率60%,每 人每年用气60方计,则需要300亿方。
气价与电价的比：气价按2.05元/方；电 价按4.88元/度，按换算成热值比较，气 价为电价的43.5%
天然气的利用—燃气汽车
若以出租汽车和公交车用气代油，按每 辆车年均行驶5万公里，百公里耗气15立 方米计，100万辆车每年节约耗油约 1000万吨。
天然气（甲烷）化工利用
全球天然气化工一次加工品年总产量在 11.6亿t 以上,包括合成氨(尿素) 、甲醇、 乙烯(丙烯) 、氢气和合成气(CO + H2) 、 乙炔、卤代烷烃、氢氰酸、硝基烷烃、 二硫化碳、炭黑等20 多种及大量衍生物。 目前,世界上占76 %的合成氨、80 %的 甲醇。
沼气：是动物有机废弃物通过发酵产生的气体， 主要成分也是甲烷CH4 。
所有以上气体都要经过加工处 理，才能进入市场
要脱除硫化氢，保证对人体没有毒害， 同时又要保留极微量的硫化氢，使人闻 到后有警惕性；
要脱除二氧化碳等杂质，因为它不能燃 烧，等于稀释了气体，降低了热值。
因此，我们所指天然气的利用就是利用 甲烷作燃料或生产化学品。
煤层气经精制分离后可作天然气使用.
沼气资源
发展禽畜养殖场等大型沼气系统,适度发 展户用沼气系统.
2019年统计沼气量为60到100亿方米. 2020年到400亿方米. 农村最低用户价每米0.4元.
天然气资源分布-集中在中西部
500亿方米/年的有四个:靖边下古2910亿方;罗 家寨581亿方;普光气田2511亿方;和田河气田 617亿方,都在中西部地区.
什么是天然气、煤层气、沼气？
天然气：从地下天然气矿开出，主要成份为甲 烷CH4，还有二氧化碳CO2和硫化氢H2S等杂 质气体。
煤层气：一般在开采煤矿时出现，又叫煤矿瓦 斯，主要成分也是甲烷CH4，也有二氧化碳 CO2和硫化氢H2S等杂质气体。
是煤矿瓦斯爆炸的罪魁祸首；但若能加以利用 通过净化与精制，与天然气是一样的。