第二节煤石油天然气的综合利用课件.ppt
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- 第二 节煤 石油天然气 综合利用 课件
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1、第二节第二节 资源综合利用、环境保护资源综合利用、环境保护一、煤、石油和天然气的综合利一、煤、石油和天然气的综合利用用1 1、煤:有机物和少量无机物组成的复杂混合物、煤:有机物和少量无机物组成的复杂混合物(1 1)组成元素:)组成元素:C C(主),(主),H H、O O、N N、S S 等等(2 2)综合利用:)综合利用:污染环境污染环境COCOx x NONOx x SOSO2 2 烟尘烟尘将煤隔绝空气将煤隔绝空气加强热加强热使其分解的过程使其分解的过程煤的干馏煤的干馏 (煤的焦化煤的焦化)主要产品和用途:主要产品和用途:P95P95化学变化化学变化煤焦油的分馏煤焦油的分馏 可以得到苯等芳
2、香烃可以得到苯等芳香烃物理变化物理变化煤的气化煤的气化把煤中有机物转化为可燃性气体的过程把煤中有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应:主要反应:C+HC+H2 2O O(g)(g)=CO+H=CO+H2 2高温高温吸热反应吸热反应在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料又称人造石油又称人造石油,可,可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。煤的液化煤的液化提高燃煤效率,获得清洁能源,防止污染提高燃煤效率,获得清洁能源,防止污
3、染化学变化化学变化化学变化化学变化目的:目的:2 2、天然气的组成及其综合利用、天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是天然气主要成分是甲烷甲烷。天然气是一种清洁。天然气是一种清洁燃料,可以直接燃料,可以直接用作燃料用作燃料。天然气更是一种重要。天然气更是一种重要的化工原料,的化工原料,主要用于主要用于合成分子内含两个或两个合成分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。以上碳原子的其他有机化合物。合成氨和生产甲醇合成氨和生产甲醇3 3、石油的组成及其综合利用、石油的组成及其综合利用(1)(1)石油的成分:石油的成分:烃的混合物烃的混合物(主要是烷烃,环烷烃(主要是烷烃,环烷烃,少量芳香烃
4、)少量芳香烃)元素组成:主要是碳、氢(元素组成:主要是碳、氢(97%-98%97%-98%)分分馏馏产产物:物:石油气石油气:C:C44汽油汽油:C 5:C 5-11-11煤油煤油:C 11-16:C 11-16柴油柴油:C 15-18:C 15-18重油重油:C:C2020均为烃的均为烃的混合物!混合物!石油的分馏石油的分馏物理变化物理变化(2)(2)石油炼制石油炼制裂化、裂解裂化、裂解裂化目的:裂化目的:裂解目的:裂解目的:获得汽油等轻质油获得汽油等轻质油获得乙烯丙烯等短链不饱和烃获得乙烯丙烯等短链不饱和烃化学变化化学变化裂解是深度裂化!裂解是深度裂化!石油的催化重整:石油的催化重整:石油
5、用途:燃料(主),石油用途:燃料(主),化工,医药化工,医药。链状烃转化为环状烃链状烃转化为环状烃化学变化化学变化如:如:3CHCH3CHCH苯苯方程式见书方程式见书P.97.P.97.过程过程原理原理原料原料产品及用途产品及用途脱水脱水脱盐脱盐分馏分馏(催催化化)裂化裂化裂解裂解除去原油中的盐和水,除去原油中的盐和水,减少对设备的腐蚀。减少对设备的腐蚀。利用加热和冷凝,把石油利用加热和冷凝,把石油分成不同沸点范围的产物。分成不同沸点范围的产物。石油气石油气,汽油汽油,煤煤油油,柴油柴油,石蜡油石蜡油,润滑油润滑油,重油。重油。轻质液体燃料轻质液体燃料(裂化汽油)(裂化汽油)在一定条件下,把相
6、对在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。较小、沸点较低的烃。采用比裂化采用比裂化更高更高的温度,的温度,使其中的长链烃断裂成乙使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯等(有机化二烯等(有机化工的原料)工的原料)原油原油原油原油重油重油直链直链烷烃烷烃石油石油气气比较比较分馏、蒸馏、干馏分馏、蒸馏、干馏蒸馏蒸馏 分馏分馏干馏干馏操作操作过程过程原理原理目的目的加热和冷凝加热和冷凝加热和冷加热和冷凝凝隔绝空气加强热隔绝空气加强热物理变化物理变化物理变化物理变化复杂的物理变
7、化和复杂的物理变化和化学变化化学变化分离分离精炼精炼加工煤加工煤小结:小结:煤的干馏、气化、液化煤的干馏、气化、液化石油的裂化、裂解、催化重整石油的裂化、裂解、催化重整煤焦油的分馏、石油的常压蒸馏、减压蒸馏煤焦油的分馏、石油的常压蒸馏、减压蒸馏化学变化化学变化物理变化物理变化分馏、分馏、蒸馏蒸馏4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料以煤、石油和天然气为原料生产合成材料如聚乙烯:如聚乙烯:nCH nCH2 2=CH=CH2 2 CHCH2 2CHCH2 2 n n催化剂催化剂单体单体链节链节聚合度聚合度聚乙烯:高分子、混合物聚乙烯:高分子、混合物聚合反应聚合反应:由相对分子质量:由相对分子质量
8、小小的化合物分子互相结的化合物分子互相结 合成相对分子质量合成相对分子质量大大的高分子的反应。的高分子的反应。加聚反应:加聚反应:以加成反应的方式发生的聚合反应又叫以加成反应的方式发生的聚合反应又叫 加成聚合反应加成聚合反应,简称,简称加聚反应加聚反应。加聚反应的特点:加聚反应的特点:(1)(1)单体含不饱和键:单体含不饱和键:C=CC=C、C CCC等等(3)(3)链节和单体的化学组成相同,聚合物相对分子质量链节和单体的化学组成相同,聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的为单体相对分子质量的n n倍。倍。(2)(2)没有副产物生成没有副产物生成如:某聚乙烯分子的相对分子质量为如:某聚乙烯分子
9、的相对分子质量为28002800,该分子的聚合度为?该分子的聚合度为?n n=2800=280028=100苯乙烯:苯乙烯:写出下列物质的加聚方程式写出下列物质的加聚方程式练习:练习:甲基丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸甲酯:CHCH2 2=C-COOCH=C-COOCH3 3CHCH3 3丙烯:丙烯:CHCH2 2=CH-CH=CH-CH3 3加聚单体和高分子化合物互推:加聚单体和高分子化合物互推:CHCH2 2-CHCHn nCHCH2 2=CH =CH CHCH2 2CHCHn n ClClCHCH2 2=CH=CH ClCl单体到高分子化合物单体到高分子化合物高分子化合物到单体高分子化合物到单体
10、一根键与两个半键的变化!一根键与两个半键的变化!练一练练一练(1)(1)人造象牙中,主要成分的结构是人造象牙中,主要成分的结构是 。它是由加聚反应制得的,则合成人造象牙的单体是它是由加聚反应制得的,则合成人造象牙的单体是()()A.(CH A.(CH3 3)2 2O B.HCHO C.CHO B.HCHO C.CH3 3CHO D.CHCHO D.CH3 3OCHOCH3 3 B(2)(2)5 5、缩合聚合反应、缩合聚合反应小分子间通过小分子间通过缩合缩合反应的形式形成高分子化合物同时反应的形式形成高分子化合物同时有小分子有小分子生成的反应叫生成的反应叫缩合聚合反应缩合聚合反应;简称;简称缩聚
11、反应缩聚反应。n nHOOCHOOC(CH(CH2 2)4 4COOHCOOH+n+nHOHOCHCH2 2CHCH2 2OHOH 催化剂催化剂单体单体链节链节聚合度聚合度+(2n-1)H+(2n-1)H2 2O O端基原子端基原子端基原端基原子团子团 HO OCHO OC(CH(CH2 2)4 4COOCOOCHCH2 2CHCH2 2O O H H n再如:再如:催化剂催化剂单体单体链节链节聚合度聚合度+(n-1)H2O端基原子端基原子端基原端基原子团子团nCHnCH3 3CH-CH-C-OHC-OH OHOHO O H H O OCHCHC C n n OHOHCHCH3 3O O缩聚反
12、应的特点缩聚反应的特点:1.1.单体含单体含双官能团双官能团或或多官能团多官能团;官能团间易形成小分子;官能团间易形成小分子;如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。2.2.聚合时有副产物小分子生成;聚合时有副产物小分子生成;3.3.链节和单体的化学组成链节和单体的化学组成不相同不相同;缩合聚合反应小结缩合聚合反应小结:(1 1)方括号外侧写方括号外侧写链节链节余下的余下的端基原子端基原子(或或端基原子团端基原子团)。(2 2)由由一种单体一种单体缩聚时,生成小分子应为缩聚时,生成小分子应为(n-1n-1)。(3)(3)由由两种单体两种单体缩聚时,生成小分子应为
13、缩聚时,生成小分子应为(2 2n-1n-1)。由缩聚反应生成的高聚物单体的判断由缩聚反应生成的高聚物单体的判断:缩聚反应生成的高聚物中常含有缩聚反应生成的高聚物中常含有酯基或肽键酯基或肽键,常用,常用“切割法切割法”推断缩聚物的单体。推断缩聚物的单体。如:涤纶树脂的结构简式为:如:涤纶树脂的结构简式为:再如:再如:H OH的单体是的单体是二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学被污染的小河被污染的小河1.1.大气污染的来源、危害、治理大气污染的来源、危害、治理二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、化物、飘尘、煤
14、尘、放射性物质等。飘尘、煤尘、放射性物质等。(1)(1)来源来源:a.a.煤、石油等化石燃料的燃烧;煤、石油等化石燃料的燃烧;b.b.矿石冶炼;矿石冶炼;c.c.汽车尾气;汽车尾气;d.d.工业废气等。工业废气等。主要污染物主要污染物:(2)(2)危害危害:危害人类健康危害人类健康 影响植物生长影响植物生长破坏建筑材料破坏建筑材料 改变地球气候改变地球气候治理治理:(1)(1)调整资源结构,开发新能源调整资源结构,开发新能源(太阳能、氢能、风能、(太阳能、氢能、风能、地热等),地热等),减少使用减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;煤、石油、天然气等化石燃料;(3)(3)大力大力植树造林植树造林
15、严禁乱砍滥伐;严禁乱砍滥伐;(2)(2)减少减少工业废气排放,对废气进行工业废气排放,对废气进行回收净化再利用回收净化再利用等;等;(4)(4)政府部门合理规划、制定标准、加强监测。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。2.水污染水污染的来源、危害、治理来源、危害、治理(1)(1)来源:来源:石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。和地面淋洗固体垃圾等。(2)(2)危害:危害:污染水源,改变水质,加剧水源危害。造污染水源,改变水质,加剧水源危害。造成水体富营养化
16、,破坏海滨风景区。成水体富营养化,破坏海滨风景区。(3)治理)治理:(4)(4)合理、科学地施用化肥、农药合理、科学地施用化肥、农药。(1)(1)控制污水控制污水任意排放,对污水进行任意排放,对污水进行净化净化处理;处理;(2)(2)改善改善用水制度;用水制度;(3)(3)研究研究无污染无污染新工业;新工业;3.3.居室污染的来源、危害及防治措施居室污染的来源、危害及防治措施(1)(1)来源:来源:(2)(2)危害:危害:引起人体引起人体呼吸道、消化道呼吸道、消化道等疾病,导致各种等疾病,导致各种癌癌症、皮肤病、传染病症、皮肤病、传染病,影响婴幼儿,影响婴幼儿智力和发育智力和发育等。等。煤、石
17、油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、煤、石油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡,筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡,化妆品,日用化学品,家宠等。化妆品,日用化学品,家宠等。COCOSOSO2 2NONOX XNHNH3 3酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等。螨虫、细菌、病毒等。主要污染物:主要污染物:保持室内保持室内清洁通风
18、;清洁通风;对电器辐射采取防护措施,并保持距离;对电器辐射采取防护措施,并保持距离;厨房要有厨房要有通风换气通风换气设施;设施;宠物宠物要经常洗浴要经常洗浴,养成良好的排便习惯养成良好的排便习惯,并注意及时清除。并注意及时清除。女性朋友要女性朋友要慎用化妆品慎用化妆品和和日常化学用品;日常化学用品;建议男士建议男士少抽烟或不抽烟。少抽烟或不抽烟。(3)(3)防治措施防治措施:地球人的行动地球人的行动:1 1、开发、开发“绿色资源绿色资源”是当今世界上工业化国家是当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。2 2、兴建、兴建“绿色建筑绿色建
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