资源综合利用环境保护授课人.ppt

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1、第二节资源综合利用环境保护授课人：董啸思考１：什么是化石燃料？请例举化石燃料的种类.思考２：化石燃料是如何形成的？思考３：化石燃料的优点是什么?物品热值（ＭJ/kg）焦炭25.12-29.308褐煤8.38-16.76原油41.03-45.22汽油43.11物品热值（ＭJ/m3）天然气36.22水煤气10.05-10.87１×１０６思考４：化石燃料的缺点是什么?解决方法：①提高燃料使用率；②开发新能源缺点２：污染环境解决方法：①利用新技术，减低对环境的污染；②积极开发洁净的新能源。缺点１：不可再生一、煤、石油和天然气的综合利用煤由有机物和少量无机盐组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢

2、、氧、氮、硫等元素。1、煤的综合利用煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。煤的组成无机物有机物C元素—大量H、N、S、O等元素—少量Si、Al、Ca、Fe污染环境COxNOxSO2烟尘煤的现代结构模型煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境一、煤、石油和天然气的综合利用（1）煤的干馏：将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯

3、、萘、酚类等。干馏与蒸馏的比较：干馏蒸馏施加条件环境控制变化类型目的强热加热隔绝空气要求不严化学变化物理变化制取新物质分离混合物（2）煤的气化：将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要反应是：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）高温水煤气（３）煤的液化（直接液化、间接液化）：直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。2、天然气的综合利用天然气是一种高效、清洁的化石燃料。气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。天然气作为化工原料主要用于合成氨和

4、生产甲醇。资料卡片甲烷水合物甲烷水合物是由甲烷和水组成的固态化合物，可表示为CH4·nH2O，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。其外观像冰，具有可燃性，故又被称为“可燃冰”。甲烷水合物被认为是21世纪新型洁净的能源。但是，储量巨大的甲烷水合物的分解和释放，会诱发海底地质灾害，还会加重温室效应。目前，甲烷水合物已经成为各国关注和研究的重要领域，并取得了多项进展。3、石油的组成及其综合利用主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。按状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量气态烃和固态烃。按元素：碳、氢含量为97%～98%按物质：各种烷烃、环烷烃

5、、芳香烃所组成的混合物。（一般石油不含烯烃）（1）石油的成分3、石油的综合利用（1）石油的分馏：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。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等轻质油。分馏：利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。注意：a.石油分馏中物质变化类型为物理变化。b.由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的分馏产品一般为混合物。c.对石油进行分馏，是石油炼制的主要方法之一，如果在常压下进行分馏，叫常压分馏；如果在减压条件下进行分馏，叫减压分馏。石油的常压蒸馏产品：重油的减压蒸馏产品：石

6、油气C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上轻质油燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青（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、沸点较低的汽油等的过程。C16H34C8H18+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，如乙烯等。催化剂加热、加压CH４+C３H６C４H１０C４H１０催化剂加热、加压C２H４+C２H６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。（4）石油的催

7、化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯。重整：在加热和催化剂作用下，使石油中的链状烃发生结构的重新调整而转化为环状烃的过程。注意：a.裂化和裂解是石油加工过程中两个不同的概念。裂解是更深度的裂化，二者反应的条件不同，产物也不同，但都是化学变化。b.石油裂化和裂解的产物都是短链的饱和烃和不饱和烃的混合物，因此能使酸性高锰酸钾褪色，能发生加成反应，经裂化和裂解得到的汽油