高中人教版化学选修2课件:第二单元 石油、煤和天然气的综合利用24张.ppt
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1、课题课题3 3 石油、煤和天然气的综合利用石油、煤和天然气的综合利用 必修必修2 2内容:内容: 石油主要是由各种石油主要是由各种烷烃、环烷烷烃、环烷 烃烃和和环烷烃环烷烃所组成的混合物。石油的大部分所组成的混合物。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,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、氮等元素同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。 一方面是将石油中的混合物进行一定程度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。的分离使它们物尽其用;另一方面。将含
2、碳原将含碳原 子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为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。化工原料,以提高石油的利用价值。 汽油汽油 C5C11 煤油煤油 C11C16 柴油柴油 C15C18 常 压 蒸 馏 塔 常 压 蒸 馏 塔 重油重油 C20以上以上 减压蒸馏塔减压蒸馏塔 燃料油燃料油 沥青沥青 石蜡石蜡 润滑油润滑油 燃料油燃料油 石蜡石蜡 润滑油润滑油 燃料油燃料油 石蜡石蜡 润滑油润滑油 催 化 裂 化 催 化 裂 化 石油气石油气 C4以下以下 Liquid petroleum gas LPG 原油原油 石油通过分馏获得的汽油、煤油、柴油等
3、轻质油的石油通过分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的 产量比较低,仅占石油总产量的产量比较低,仅占石油总产量的2525左右。但社会需求左右。但社会需求 量大的正是这些轻质油,为了提高轻质油的产量,特别量大的正是这些轻质油,为了提高轻质油的产量,特别 是提高汽油的产量,还可以采用裂化的方法从重油中获是提高汽油的产量,还可以采用裂化的方法从重油中获 取轻质油取轻质油。 裂化就是在一定的条件下,将相对分子质量较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。点较低的烃的过程。例如,在加热、加压和催化例如
4、,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:剂存在的条件下,十六烷裂化为辛烷和辛烯: 裂化有裂化有热裂化热裂化和和催化裂化催化裂化。 热裂化热裂化 催化裂化催化裂化 目的目的:提高汽油的质量和产量提高汽油的质量和产量 目的目的:提高汽油的产量提高汽油的产量 缺点:温度过高,发生结焦现象缺点:温度过高,发生结焦现象 催化剂:硅酸铝,分子筛催化剂:硅酸铝,分子筛 (铝硅酸盐)(铝硅酸盐) 实验实验 为获得有机化工的基本原料。在石油化工生产过程里,为获得有机化工的基本原料。在石油化工生产过程里, 常用石油分馏产品(包括石油气)作原料,常用石油分馏产品(包括石油气)作原料,采用比裂化
5、更采用比裂化更 高的温度(高的温度(700800,有时甚至高达,有时甚至高达1000以上),使以上),使 具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃, 以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。 所以说裂解就是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成所以说裂解就是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成 分的石油加工过程。石油裂解的化学过程是比较复杂的,分的石油加工过程。石油裂解的化学过程是比较复杂的, 生成的裂解气是一种复杂的混合气体,它除了主要含有乙生成的裂解气是一种复杂的混合
6、气体,它除了主要含有乙 烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外,还含有甲烷、乙烷、氢烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外,还含有甲烷、乙烷、氢 气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此,常把乙气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此,常把乙 烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物 进行分离,就可以得到所需的多种原料。这些原料在合成进行分离,就可以得到所需的多种原料。这些原料在合成 纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。 裂解裂解 定义:定义:使具有长链分子的烃在使具有长链分子的烃在700度
7、以度以 上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解 目的:目的:生产短链不饱和烃如工业“三烯”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乙烯的产量作为衡量石油化工发展水 平的标志平的标志 用途:用途:合成纤维,塑料,橡胶等合成纤维,塑料,橡胶等 裂化、催化裂化、裂解的对比裂化、催化裂化、裂解的对比 石油的炼石油的炼 制方法制方法 分馏分馏 裂化裂化 石油的裂解石油的裂解 常压常压 减压减压 热裂化热裂化 催化裂化催化裂化 原理原理 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
8、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) 主要产品主要产品 溶剂油 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 二烯 结合在必修化学所学内容,与同学交流:以乙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烯为原料合成那些产品:体会乙烯在工业合成中 的价值。的价值。 合成:乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙
9、烯等等合成:乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等 学习第学习第40页第一自然段回答:天然气的来源用途。页第一自然段回答:天然气的来源用途。 2 2、天然气的利用、天然气的利用 合成氨所需的氢气、制乙烯合成氨所需的氢气、制乙烯 、制甲醇、合成液体燃料、制甲醇、合成液体燃料、 石油化工厂的景观 无无 烟烟 煤煤 泥煤泥煤 褐褐 煤煤 阅读课本阅读课本4040页第二段,说页第二段,说 出煤的主要元素,目前煤的出煤的主要元素,目前煤的 综合利用方法。综合利用方法。 煤除了主要含碳外还含有少量的煤除了主要含碳外还含有少量的 S、P、N、H、O等元素以及无机等元素以及无机 矿物质(主要有硅、铝、
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