化学必修《资源综合利用环境保护》讲义
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
中海油渤海石油平台 化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
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。
石 油 分 馏 示 意 图
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
3、石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的： （2）裂化的原理：提高轻质液体燃料的产量。 石油的裂化是在催化剂的作用下将含碳原子多的重
油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程 。
（3）裂解: 深度的裂化。
黏合剂、涂料也属于合成材料。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
塑料
塑料的主要成分是合成树脂，其中还 添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性 的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热 塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工， 多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦 加工成型就不会受热熔化。
一、煤的综合利用 1、煤的组成
组成元素:主要是碳元素；（还有少 量的H、O、N、P、S、卤素等）
组成成分：是由多种有机物、无机 物组成的复杂混合物。
煤的结构模型
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
一、煤的综合利用：
2、煤的分类
无烟煤 95%以上
腐植煤 按C% 烟 煤 70%以上
腐泥煤
褐 煤 60%~70%
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
珠海振戎公司已经 与伊朗方面签署协 议，同意在未来25 年向伊朗购买200亿 美元的液化天然气
亚洲最大的天 然气处理厂
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图
能源 国家
产量 中 国 消费量
石油
天然气
（亿吨） （亿立方米）
1.461
175.6
1.627
175.6
煤炭 （亿吨）
12.4
5.72
美 产量 3.863
5320.9
9.35
国
消费量 8.079
5924.1
4.92
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
我国煤的分布图
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
资源综合利用 环境保护
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
第一课时 煤 、石油和天然气的综合利用
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
背景知识回顾
一、化石燃料 煤、石油和天然气都是古代动植物遗骸 经过一系
列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用 的主要燃料，因此人们常称它们为 化石 燃料， 是 不可再生资源。
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
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
一、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。
煤的干馏实验装置图
实验装置1化学必修《资源综合利用环境保护》讲
义
实验装置2
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
加聚、缩聚
。
例如：乙烯合成聚乙烯
，
丙烯合成聚丙烯
。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
合成材料概况：
随着人类不断的文明和进步，人对天 然材料的利用已不能满足很多方面的需要， 于是就发生了一场材料的革命－－人工合 成材料；
合成材料的原料丰富、制造加工简单， 性能千变万化；
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大 合成材料；
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
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
4、石油结构的重整 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构 的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或 甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
俄天然气 管道通向 中国
德国天然气汽车
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
液化天然 气公交车
天然气灶
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
四、合成材料
1、原料：
石油、煤、天然气
。
2、合成材料基本特征： 相对分子质量很大，属于高分子化合物 。
3、合成材料的合成原理：
二、煤、石油燃烧对环境的影响
1、煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 SO2、NO2等气体和一些烟尘，
它们都是大气的污染物。
2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产
品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放 出 CO 、 氮的氧化物 、含铅化合物、未燃烧 的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污
CO2(g) + 2H2O(l)
化学必修《资源综合利用环△境保H护》=讲 -890.3KJ/mol
义
一、煤的综合利用 （3）煤的液化：
将煤转化液体燃料的过程。
分为直接液化和间接液化。
如：
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
CO + 2H2
一定 条件
CH3OH（甲醇）
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
（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) + H2O(g) 高温 CO(g) + H2(g)
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/mol
2H2(g)+ O2 CH4(g)+ 2O2
2H2O(l)；△H=-571KJ/mol
染物。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
• 迄今为止，煤、石油、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。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
1994年中美三大能源产量与消费量比较表
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素 石油的主要成分： 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）
wk.baidu.com2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏：
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
中海油渤海石油平台 化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
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。
石 油 分 馏 示 意 图
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
3、石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的： （2）裂化的原理：提高轻质液体燃料的产量。 石油的裂化是在催化剂的作用下将含碳原子多的重
油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程 。
（3）裂解: 深度的裂化。
黏合剂、涂料也属于合成材料。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
塑料
塑料的主要成分是合成树脂，其中还 添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性 的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热 塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工， 多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦 加工成型就不会受热熔化。
一、煤的综合利用 1、煤的组成
组成元素:主要是碳元素；（还有少 量的H、O、N、P、S、卤素等）
组成成分：是由多种有机物、无机 物组成的复杂混合物。
煤的结构模型
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
一、煤的综合利用：
2、煤的分类
无烟煤 95%以上
腐植煤 按C% 烟 煤 70%以上
腐泥煤
褐 煤 60%~70%
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
珠海振戎公司已经 与伊朗方面签署协 议，同意在未来25 年向伊朗购买200亿 美元的液化天然气
亚洲最大的天 然气处理厂
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图
能源 国家
产量 中 国 消费量
石油
天然气
（亿吨） （亿立方米）
1.461
175.6
1.627
175.6
煤炭 （亿吨）
12.4
5.72
美 产量 3.863
5320.9
9.35
国
消费量 8.079
5924.1
4.92
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
我国煤的分布图
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
资源综合利用 环境保护
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
第一课时 煤 、石油和天然气的综合利用
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
背景知识回顾
一、化石燃料 煤、石油和天然气都是古代动植物遗骸 经过一系
列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用 的主要燃料，因此人们常称它们为 化石 燃料， 是 不可再生资源。
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
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
一、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。
煤的干馏实验装置图
实验装置1化学必修《资源综合利用环境保护》讲
义
实验装置2
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
加聚、缩聚
。
例如：乙烯合成聚乙烯
，
丙烯合成聚丙烯
。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
合成材料概况：
随着人类不断的文明和进步，人对天 然材料的利用已不能满足很多方面的需要， 于是就发生了一场材料的革命－－人工合 成材料；
合成材料的原料丰富、制造加工简单， 性能千变万化；
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大 合成材料；
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
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
4、石油结构的重整 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构 的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或 甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
俄天然气 管道通向 中国
德国天然气汽车
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
液化天然 气公交车
天然气灶
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
四、合成材料
1、原料：
石油、煤、天然气
。
2、合成材料基本特征： 相对分子质量很大，属于高分子化合物 。
3、合成材料的合成原理：
二、煤、石油燃烧对环境的影响
1、煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 SO2、NO2等气体和一些烟尘，
它们都是大气的污染物。
2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产
品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放 出 CO 、 氮的氧化物 、含铅化合物、未燃烧 的 碳氢 化合物和烟尘等，它们都是大气的污
CO2(g) + 2H2O(l)
化学必修《资源综合利用环△境保H护》=讲 -890.3KJ/mol
义
一、煤的综合利用 （3）煤的液化：
将煤转化液体燃料的过程。
分为直接液化和间接液化。
如：
C(s) + H2O 高温 CO(g) + H2(g)
CO + 2H2
一定 条件
CH3OH（甲醇）
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
（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) + H2O(g) 高温 CO(g) + H2(g)
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/mol
2H2(g)+ O2 CH4(g)+ 2O2
2H2O(l)；△H=-571KJ/mol
染物。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
• 迄今为止，煤、石油、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。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
1994年中美三大能源产量与消费量比较表
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义
二、石油的综合利用
1、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素 石油的主要成分： 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）
wk.baidu.com2、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏：
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物 分离成简单混合物的过程。
化学必修《资源综合利用环境保护》讲 义