高中化学人教版必修二421《煤、石油、天然气的综合利用》课件.ppt

1、煤、石油、天然气的综合利用 中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄淑和5月25日在北京表示，按目前能源消费方式，2020年中国原油缺口可能加大到2.57亿吨，中国将面临更大的资源环境压力。他称，到2020年中国需要一次能源32亿吨以上标准煤，能源消费要比2000年增长2.5倍。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。一、煤的组成和综合利用1.煤的组成煤的组成无机物(少量)无机盐等 有机物C 元素大量H、O、N、S 等元素 少量污染环境COx、NOx、SO2 烟尘2.煤的综合利用n煤直接作燃料利用率低并污染环境（1）煤的干馏煤的干馏原

2、理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。煤的干馏实验装置图煤干馏的主要产品和用途 干干 馏馏 产产 品品 主主 要要 成成 分分 主主 要要 用用 途途出出炉炉煤煤气气焦炉气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳一氧化碳 气体燃料、化工原料气体燃料、化工原料粗氨水粗氨水 氨、铵盐氨、铵盐 氮肥氮肥粗苯粗苯 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、炸药、染料、医药、农药、合成材料合成材料 煤煤 焦焦 油油 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类酚类、萘类染料、医药、农药、染料、医药、农药、合成材料合成材料 沥青沥青 筑路材料、制碳素电极筑路材料、制碳素电极 焦焦

3、炭炭 炭炭冶金、合成氨造气、电石、冶金、合成氨造气、电石、燃料燃料煤的气化:在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的液化:在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料间接液化:先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇 CO+2H2 CH3OH（甲醇）一定条件2023-5-5二、石油的组成和综合利用 含烃的混合物 按元素来看：碳、氢含量为97%-98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物气态：石油气液态：汽油、煤油固态：沥青 由多种碳氢化合物组成的混合物1、石油的组成(1)石油的分馏 石油分馏主要

4、在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。2、石油的综合利用原理：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（2）石油的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油（裂化汽油）等。C16H34 C8H18+C8H16 催化剂加热、加压催化剂加热、加压 C8H18C4H10+C4H8（3）石油的裂解 用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，获得工业上的“三烯二烷”（乙烯、丙烯，1，3-丁二烯）催化剂加热、加压CH+CH CHCH催化剂加热、加压CH+C

5、H 乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。裂化与裂解的区别:裂化:在一定条件下,使相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程.裂解:比裂化更高的温度(700800),使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程.裂解是一种深度的裂化（4）石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃 石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。石油的分馏及裂化的产品和用途示意图分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。干馏、分馏和蒸馏的区别：干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程，属于化学

6、反应。如：煤的干馏。蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。比较蒸馏、分馏、干馏加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤三、天然气组成和综合利用1、天然气的组成：主要成分是甲烷2、综合利用：A、燃料清洁能源B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物液化天然气公交车天然气灶四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料1、聚合反应：由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。化石燃料的产品三大合成材料（塑料、合成橡胶、合成纤维）聚乙烯nCH2CH2 CH2CH2n 催化剂单体链节聚合度2、聚合物的特点：相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。聚氯乙烯聚氯乙烯nCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂ClClnCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂CH3CH3聚丙烯聚丙烯方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚四氟乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃酚醛塑料