化学:2.3《石油、煤和天然气的综合利用》课件(新人教版选修2).ppt

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1、第三节石油、煤和天然气的综合利用三废:废气、废水、废渣煤、石油和天然气是人类使用的主要能源,也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染必修2内容:石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。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。思考与交流石油炼制的目的是什么?原油不能直接使用,石油炼制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,将含碳原子数较多的烃转变

2、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。一、石油的炼制和石油加工(一)、石油的组成元素:主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。(还有水分、盐分等杂质)石油的主要成分:(二)、石油的炼制(除水脱盐后)1.石油的分馏: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。石油分馏示意图2.石油的裂化和裂解(1)裂化的目的:(2)裂化的原理:石油的裂化是。在催化剂的作用下将含碳原子多的烃断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解:深度的

3、裂化。如P39己烷(C6H14)的裂解裂解的目的:获得甲烷、乙烯、丙烯等重要化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志25%产量提高裂化、催化裂化、裂解的对比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)主要产品溶剂油

4、 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、丁二烯归纳思考与交流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的价值。合成:乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等学习第40页第一自然段回答:天然气的来源用途。二、天然气的利用天然气既是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,作为化工原料,它主要用于合成和生产等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料,通过化学变化形成含两个或多

5、个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇三、煤的综合利用无烟煤泥煤褐煤思考与交流阅读课本40页第二段,说出煤的主要元素,目前煤的综合利用方法。煤除了主要含碳外还含有少量的S、P、N、H、O等元素以及无机矿物质(主要有硅、铝、钙、铁等元素)煤是有机物和无机物组成的复杂混合物1、煤的干馏——()的过程叫煤的干馏。是一个()过程。把煤隔绝空气加强热使它分解石油的分馏是物理变化、煤的干馏是化学变化过程。化学变化石油的分馏和煤的干馏的区别:为了预防或减少煤燃料对环境和人

6、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,其中主要包括对煤的液化和汽化技术。煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径,与此同时煤的燃烧效率等也得到提高2、煤的气化与液化(1)气化煤的汽化就是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤汽化的主要化反应是指碳和水蒸气的反应。C+H2O===CO+H2这是一个吸热反应,所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。C+O2===CO2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

7、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。CO+3H2→CH4+H2O把煤粉和煤液化过程中产生的油跟氢气混合,在高温下经催化剂催化,进行加氢解聚反应,同时脱去硫、氮、氧等原子,生成固-液混合物的油、液化的煤以及含有未液化的煤和炭等固态物质。经过分离可以得到油,成为低氢、低硫的重质液体燃料。(2)液化煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程。煤的液化可以分为直接和间接两个途径。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3

8、OH(甲醇)一定条件如:一碳化学是指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,用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化学。2 C+O2===2COC+H2O===CO+H2CO+H2O===CO2+H2高温条件,天然气重整:CH4+H2O=CO+3H2煤气化的主要反应:四、煤化工和天然气化工的发展—一碳化学

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