煤石油天然气的综合利用(课堂PPT)
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具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。
目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃
(主要是乙烯) 衡量石油化工发展水平的重要标志
4、其它的石油加工 催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得 苯、甲苯等重要化工基本原料。
11
想一想： 煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？
比较分馏、蒸馏、干馏
操作 过程 原理
硅橡胶
16
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
17
18
1、安全的生产工艺
原子利用率100%
4、提高能源的利用率
石油的裂化
原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断
裂为相对分子质量较小的烃的过程；
目的：提高汽油的产量和质量；
原料： 重油或石蜡
类型：热裂化（500℃）和催化裂化
催化剂 C16H34 加热、 加压
C8H18 + C8H16
辛烷
辛烯
故裂化汽油中含有不饱和烃。
10
石油的裂解 深度的裂化
原理：采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把
练习：某人看到一辆卡车在起动,刹车时排出黑
烟,由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是( C )
A.酒精
B.汽油
C.柴油
D.液化石油
【解析】按一般常识,汽车所用燃料为汽油或柴油,
且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟,所以答案
应在B、C中选。汽油主要成分为C5～C11的烷烃,柴 油的主要成分为C11～C16的烷烃,柴油分子中碳原 子数多于汽油分子中碳原子数,而碳原子数越多的
20
原子利用率=25.4% 原子利用率=100%21
直链烷 烃 石油气
乙烯、丙烯、丁 二烯等（有机化 工的原料） 13
加聚反应
• 聚合反应：由相对分子质量小的化合物 分子互相结合成相对分子质量大的高分 子的反应。
• 又因此反应属于乙烯的加成反应，所以 这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称 加聚反应。
14
4、聚乙烯与高分子化合物
（1）聚乙烯的生成 CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + ……
烷烃,碳元素的质量分数就越大,燃烧时多发生不
完全燃烧,生成炭等而产生黑烟,故答案为C。 8
思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油 等轻质油的产量仅占石油总产量的25%左右,但社 会需求的石油产品主要是这些轻质油,特别是汽油, 在工业采用什么方法来提高轻质油的产量?
9
3、石油的裂化和裂解（化学过程）
在海上开采石油
煤
1
一、煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成
的复杂混合物，主要含碳元素，还含 有少量氢、氧、氮、硫等元素。
无机物 Si 、Al、 Ca、 Fe
煤
污
的 组
H 、N、S、O等元素—
染 环
成 有机物
少量
境
C 元素—大量
COx NOx SO2 烟尘
2
• 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程.
主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶
有气态和固态的碳氢化合物。
(3)物理性质:黑色或深棕色黏稠液体, 有特殊气味,比水轻,不溶于水。5
2、石油的分馏 石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复 杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过 程。
6
分馏塔
原油
（常压分馏）
石油气 (含C4以下烃) 汽油 (含C5～C12的烃（) 直馏汽油） 煤油(含C12～C16 的烃) 柴油(含C15～C18的烃)
• 煤干馏的产物有哪些？ ▪ 焦炉煤气、煤焦油、焦炭
煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性气体 的过程. 主要反应为：
高温
C (s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)
• 煤的液化 煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。 煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催 化剂作用下合成甲醇等。
3
煤的综合 干馏 利用
原理
使煤隔绝 空气加强 热，使其 分解的过 程
原料
煤
气化
把煤中的 有机物转 化为可燃 性气体的
过程 煤
液化
把煤转化 为液体燃 料的过程
煤
产品
焦炭、煤 氢气、一 液体燃料
焦油、焦 氧化碳 （甲醇、
炉气
汽油等）
4
二、石油的综合利用 1、石油
(1)形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而 形成的。 (2)组成 元素:主要为碳和氢(质量分数为97%～98%)。 成分:烷烃、环烷烃。
[ CH2—CH2 ]n
nCH2=CH2 催化剂
[ CH2—CH2 ]n 聚乙烯
（2）高分子化合物及其特征
来自百度文库
相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸 点。
15
三大人工合成的高分子材料：塑料、 合成橡胶和合成纤维。
合成橡胶
天然橡胶 通 丁苯橡胶
橡
用 橡
顺丁橡胶
胶 氯丁橡胶
胶
合成橡胶 特 聚硫橡胶
种
橡 胶
油、重油。
在一定条件下加热，把相对分子质量
裂化
大、沸点高的烃断裂为相对分子质量 较小、沸点较低的烃。
重油
轻质液体燃料 （裂化汽油）
在一定条件下使用催化剂并加热，把 催化裂化 相对分子质量大、沸点高的烃断裂为
相对分子质量较小、沸点较低的烃。
重油 轻质液体燃料 （裂化汽油）
裂解
采用比裂化更高的温度，使其中 的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小 分子
目的
蒸馏 加热和冷 凝 物理变化
分离
分馏 加热和冷 凝 物理变化
精炼
干馏 隔绝空气加强热
复杂的物理变化和 化学变化 加工煤
12
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，减少对设 备的腐蚀。
原油
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成 不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油， 原油 柴油，石蜡油、润滑
无毒无害 原料
可再生资源
原子经济 性反应
高选择性 反应
环境友好产品 （安全、能降解 可再生利用）
2、应用无毒无害的催化剂 3、应用无毒无害的溶剂
19
绿色化学的核心是利用化学 原理从源头上减少和消除工业 生产对环境的污染。按照绿色 化学的原则，最理想的“原子 经济”就是反应物的原子全部 转化为期望的最终产物，这是 原子利用率为100%。
润滑油 (含C16～C20的烃) 重油(含C20以上的烃)
重油
凡士林 液态烃和固态烃的混合物；
石
（减压分馏）
蜡 (含C20～C30的烃)
沥 青 (含C30～C40的烃)
注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点 越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温 下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。 7
目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃
(主要是乙烯) 衡量石油化工发展水平的重要标志
4、其它的石油加工 催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得 苯、甲苯等重要化工基本原料。
11
想一想： 煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？
比较分馏、蒸馏、干馏
操作 过程 原理
硅橡胶
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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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1、安全的生产工艺
原子利用率100%
4、提高能源的利用率
石油的裂化
原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断
裂为相对分子质量较小的烃的过程；
目的：提高汽油的产量和质量；
原料： 重油或石蜡
类型：热裂化（500℃）和催化裂化
催化剂 C16H34 加热、 加压
C8H18 + C8H16
辛烷
辛烯
故裂化汽油中含有不饱和烃。
10
石油的裂解 深度的裂化
原理：采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把
练习：某人看到一辆卡车在起动,刹车时排出黑
烟,由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是( C )
A.酒精
B.汽油
C.柴油
D.液化石油
【解析】按一般常识,汽车所用燃料为汽油或柴油,
且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟,所以答案
应在B、C中选。汽油主要成分为C5～C11的烷烃,柴 油的主要成分为C11～C16的烷烃,柴油分子中碳原 子数多于汽油分子中碳原子数,而碳原子数越多的
20
原子利用率=25.4% 原子利用率=100%21
直链烷 烃 石油气
乙烯、丙烯、丁 二烯等（有机化 工的原料） 13
加聚反应
• 聚合反应：由相对分子质量小的化合物 分子互相结合成相对分子质量大的高分 子的反应。
• 又因此反应属于乙烯的加成反应，所以 这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称 加聚反应。
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4、聚乙烯与高分子化合物
（1）聚乙烯的生成 CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + ……
烷烃,碳元素的质量分数就越大,燃烧时多发生不
完全燃烧,生成炭等而产生黑烟,故答案为C。 8
思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油 等轻质油的产量仅占石油总产量的25%左右,但社 会需求的石油产品主要是这些轻质油,特别是汽油, 在工业采用什么方法来提高轻质油的产量?
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3、石油的裂化和裂解（化学过程）
在海上开采石油
煤
1
一、煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成
的复杂混合物，主要含碳元素，还含 有少量氢、氧、氮、硫等元素。
无机物 Si 、Al、 Ca、 Fe
煤
污
的 组
H 、N、S、O等元素—
染 环
成 有机物
少量
境
C 元素—大量
COx NOx SO2 烟尘
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• 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程.
主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶
有气态和固态的碳氢化合物。
(3)物理性质:黑色或深棕色黏稠液体, 有特殊气味,比水轻,不溶于水。5
2、石油的分馏 石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复 杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过 程。
6
分馏塔
原油
（常压分馏）
石油气 (含C4以下烃) 汽油 (含C5～C12的烃（) 直馏汽油） 煤油(含C12～C16 的烃) 柴油(含C15～C18的烃)
• 煤干馏的产物有哪些？ ▪ 焦炉煤气、煤焦油、焦炭
煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性气体 的过程. 主要反应为：
高温
C (s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)
• 煤的液化 煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。 煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催 化剂作用下合成甲醇等。
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煤的综合 干馏 利用
原理
使煤隔绝 空气加强 热，使其 分解的过 程
原料
煤
气化
把煤中的 有机物转 化为可燃 性气体的
过程 煤
液化
把煤转化 为液体燃 料的过程
煤
产品
焦炭、煤 氢气、一 液体燃料
焦油、焦 氧化碳 （甲醇、
炉气
汽油等）
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二、石油的综合利用 1、石油
(1)形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而 形成的。 (2)组成 元素:主要为碳和氢(质量分数为97%～98%)。 成分:烷烃、环烷烃。
[ CH2—CH2 ]n
nCH2=CH2 催化剂
[ CH2—CH2 ]n 聚乙烯
（2）高分子化合物及其特征
来自百度文库
相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸 点。
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三大人工合成的高分子材料：塑料、 合成橡胶和合成纤维。
合成橡胶
天然橡胶 通 丁苯橡胶
橡
用 橡
顺丁橡胶
胶 氯丁橡胶
胶
合成橡胶 特 聚硫橡胶
种
橡 胶
油、重油。
在一定条件下加热，把相对分子质量
裂化
大、沸点高的烃断裂为相对分子质量 较小、沸点较低的烃。
重油
轻质液体燃料 （裂化汽油）
在一定条件下使用催化剂并加热，把 催化裂化 相对分子质量大、沸点高的烃断裂为
相对分子质量较小、沸点较低的烃。
重油 轻质液体燃料 （裂化汽油）
裂解
采用比裂化更高的温度，使其中 的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小 分子
目的
蒸馏 加热和冷 凝 物理变化
分离
分馏 加热和冷 凝 物理变化
精炼
干馏 隔绝空气加强热
复杂的物理变化和 化学变化 加工煤
12
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，减少对设 备的腐蚀。
原油
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成 不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油， 原油 柴油，石蜡油、润滑
无毒无害 原料
可再生资源
原子经济 性反应
高选择性 反应
环境友好产品 （安全、能降解 可再生利用）
2、应用无毒无害的催化剂 3、应用无毒无害的溶剂
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绿色化学的核心是利用化学 原理从源头上减少和消除工业 生产对环境的污染。按照绿色 化学的原则，最理想的“原子 经济”就是反应物的原子全部 转化为期望的最终产物，这是 原子利用率为100%。
润滑油 (含C16～C20的烃) 重油(含C20以上的烃)
重油
凡士林 液态烃和固态烃的混合物；
石
（减压分馏）
蜡 (含C20～C30的烃)
沥 青 (含C30～C40的烃)
注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点 越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温 下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。 7