23《石油煤和天然气的综合利用》.ppt

第三节石油、煤和天然气的综合利用,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。,思考石油的主要成分炼制的主要方法,一、石油和天然气1、石油的炼制和石油化工,石油炼制的目的是什么,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。,交流思考1、谈谈石油分馏的主要产品有那些其主要用途是什么2、写出表示己烷裂解反应的方程式,,,汽油C5C11,,煤油C11C16,,柴油C15C18,常压蒸馏塔,,重油C20以上,减压蒸馏塔,,,燃料油,,沥青,,石蜡,,润滑油,,,,催化裂化,,,,,石油气C4以下,,,LPG,原油,,,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。,裂化有热裂化和催化裂化,热裂化,催化裂化,,,目的提高汽油的质量和产量,目的提高汽油的产量,缺点温度过高，发生结焦现象,催化剂硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）,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,思考与交流,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,合成乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等,2、天然气的利用,石油化工厂的景观,无烟煤,泥煤,褐煤,阅读课本40页第二段，说出煤的主要元素，目前煤的综合利用方法。,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。煤是有机物和无机物组成的复杂混合物,二、煤的综合利用,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。,石油的分馏是物理变化、煤的干馏是化学变化过程。,石油的分馏和煤的干馏的区别,煤的干馏实验装置图,煤的干馏实验装置图,,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,2、煤的汽化与液化,,,（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。CH2OCO＋H2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,,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。,,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。,,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→CH2n＋nH2O2nCO＋nH2→CH2n＋nCO2,碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等为原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化学。,2C＋O2COCH2OCO＋H2COH2OCO2＋H2,高温条件，天然气重整CH4＋H2OCO＋3H2,煤汽化的主要反应,三、煤化工和天然气化工的发展一碳化学,课堂练习如何用化学方法检验一瓶裂化汽油里是否含有甲苯、二甲苯等芳香烃写出实验步骤。,取一定量汽油，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）。,