石油、煤和天然气的综合利用

第三节石油、煤和天然气的综合利用③组成物状态：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。一、石油和天然气1、石油的炼制和石油化工②组成物类别：主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。①组成元素：主要含有C和H两种元素，同时还含有少量的S、O、N等元素。⑴石油的成分⑵石油炼制和加工的目的②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基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。①一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；⑶石油炼制和加工的方法①分馏●常压分馏：●减压分馏：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。将石油分成轻质油和重油主要产品：轻质油、溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等将重油再进一步分成各种馏分。主要产品：重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青等。物理变化为什么要减压分馏？若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，高沸点的烃会分解，更严重的是还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界压强越大，物质沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏。减压分馏的目的：防止炭化结焦。②裂化：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：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，易发生碳化结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）裂化有热裂化和催化裂化思考：直馏汽油和裂化汽油的区别。直馏汽油：原油直接分馏得到，属物理变化；含烷烃、环烷烃及少量芳香烃，燃烧质量差。裂化汽油：重油裂化得到，属化学变化；含烷烃、烯烃、二烯烃等，燃烧质量好。鉴别方法：能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油。使长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃和少量液态烃，即深度裂化。③裂解：例如，己烷裂解目的：生产短链不饱和烃如工业“三烯”注：乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志石油的炼制方法分馏裂化石油的裂解常压减压热裂化催化裂化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）主要产品液化石油气汽油煤油柴油重油润滑油凡士林石蜡沥青石油焦抗震性能好的气油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁烯1、石油主要是由碳、氢元素组成的()A．多种有机物的混合物B．多种无机物的混合物C．有机化合物D．无机化合物2、为了提高汽油产量，在石油提炼过程中常采用的化学方法是()A．常压分馏B．催化裂化C．减压分馏D．高压分馏AB3、下列说法不正确的是()A．石油裂化是为了得到更多的汽油B．石油裂解是为了获得短链不饱和烃C．石油分馏可将各种烃完全分离开来D．石油减压分馏是得到柴油、润滑油等C你知道天然气的来源吗、请列举出一些天然气的用途。作燃料、化工生产的原料。例如，合成氨所需的氢气、制乙烯、制甲醇、合成液体燃料、）学与问2、天然气的利用无烟煤泥煤褐煤阅读课本40页第二段，你能说出煤中所含的主要元素吗？你知道目前煤综合利用的主要方法吗？煤的成分●组成元素：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）●组成物类别：煤是有机物和无机物组成的复杂混合物将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫煤的干馏，也叫焦化。石油的分馏是物理变化煤的干馏是化学变化。石油的分馏和煤的干馏的区别：1、煤的干馏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烧对环境造成的污染以及对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。......煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，同时煤的燃烧效率等也得到提高2、煤的汽化与液化（1）煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要化学反应是指碳和水蒸气的反应：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。C+H2O=CO＋H2高温CO＋3H2→CH4＋H2O催化剂煤（与适当的溶剂混合）＋氢气→液体燃料。主要产品：汽油、煤油、芳香烃、其它化工原料、副产燃料气、液化石油气、硫黄和氨等。煤的液化：将煤转化为液体燃料的过程。煤的液化分为直接液化和间接液化两个途径。(2)煤的液化★直接液化★间接液化（气化-液化法）首先把煤转化为H2、CO和CH4。然后用催化剂把气态物质转变为烃类燃料、醇类燃料及化学品等。一碳化学：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)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。三、煤化工和天然气化工的发展—一碳化学煤气化的主要反应：2C＋O2=2CO；C+H2O=CO＋H2；CO+H2O=CO2＋H2天然气重整：CH4＋H2O==CO＋3H2高温使用不同的催化剂，可以以合成气作为起始原料，制出不同的有机化合物产物，这就形成了所谓的合成气化学。也可以由CH4、CH3OH等含一个碳原子的分子，通过催化反应直接生成新的化合物。这就形成了所谓的甲烷化学和甲醇化学，它们都是由一系列典型的化学合成反应所组成的。