课题3　石油、煤和天然气的综合利用

1、课题3 石油、煤和天然气的综合利用组成物度状态：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。一、石油和天然气1、石油的炼制和石油化工组成物类别：主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。 组成元素：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。 石油的成分 石油炼制和加工的目的另一方面，将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。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； 石油炼制和加工的方法 分馏：利用原油中各组分的沸点不同进行分离（蒸发冷凝）的过程。 所得馏分仍为混合物。 分馏-物理变化！常压分馏：以

2、原油为原料，产品为石油气、汽油、煤油、柴油、重油等含碳原子少的轻质油。减压分馏：以重油为原料，产品为柴油、润滑油、石蜡、燃料油、沥青等。减压原理？汽油 C5C11煤油 C11C16柴油 C15C18常压蒸馏塔重油 C20以上减压蒸馏塔燃料油沥青石蜡润滑油燃料油石蜡润滑油燃料油石蜡润滑油催化裂化石油气 C4以下LPG原油 石油通过分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量低，仅占石油总产量的25左右。远远不能满足社会的需求，为了提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量，采用裂化的方法从重油中获取轻质油。裂化： 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、沸点较低的烃的过程

3、。裂化-化学变化！例如，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：热裂化催化裂化目的:提高汽油的质量和产量目的:提高汽油的产量缺点：温度过高，易发生碳化结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）裂化有热裂化和催化裂化 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，采用比裂化更高的温度（700800，有时甚至高达1000以上），使长链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。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。裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯

4、、丁烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等，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。裂解：裂解定义：使具有长链分子的烃在700以上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解目的：生产短链不饱和烃，如工业“三烯”。乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志用途：合成纤维，塑料，橡胶等等总结例如，己烷裂解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

5、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、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、丁烯 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、乙二醇、聚乙烯、洗涤剂、杀虫剂、植物生长调节剂、等等思考与交流石油化工厂的景观天然气的来源？请列举出一些天然气的用途。作燃料、化工生产的原料。例如，合成氨所需的氢气、制乙烯、制甲醇、合成液体燃料、）2、天然气的利用二、煤的综合利用无烟煤泥煤褐煤 煤的成分 组成元素：

6、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） 组成物类别：煤是有机物和无机物组成的复杂混合物 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫煤的干馏。是一个化学变化过程 。 石油的分馏是物理变化， 煤的干馏是化学变化过程。（1）石油的分馏和煤的干馏的区别？ 1 、煤的干馏（2）煤干馏的主要目的？ -获得优质焦炭煤的干馏实验装置图煤的干馏实验装置图（1）煤的气化： 含义 反应原理将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。 煤气化的主要化学反应是碳和水蒸气的反应C+H2O(g) = COH2 这是一个吸热反应，所需热量一般由同时进行的碳的燃烧反应来提供。CO2 =CO

7、2高温2、煤的气化与液化催化剂 煤燃烧时可以使用空气或氧气，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。CO3H2 CH4H2O 主要产品汽油、煤油、芳香烃、其它化工原料、副产燃料气、液化石油气、硫黄和氨等。 煤的液化：将煤转化为液体燃料的过程。煤的液化分为直接液化和间接液化两个途径。(2)煤的液化直接液化： 煤（与适当的溶剂混合）氢气液体燃料 煤的液化是否能得到发展，决定于石油是否能满足不断增长的需要、煤跟石油的比价以及煤的液化技术的成熟程度。从世界范围来看，由于石油价格的增长

8、，液化技术的日臻成熟，煤液化工业的再度兴起是可能的。对我国来说，目前汽油和煤的比价比国外更有利于发展以合成高级汽油为主要目的的煤的液化。在有煤地区发展煤的液化还是可以探索的。间接液化：（气化-液化法） 首先把煤转化为H2、CO和CH4。然后用催化剂把气态物质转变为烃类燃料、醇类燃料及化学品等。 一碳化学：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)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。三、煤化工和天然气化工的发展 一碳化学煤气化的主要反应：2CO2 =2CO C+H2O =COH2 CO+H2O =CO2H2天然气重整：CH4H2O = CO3H2高温由CO加氢合成一系列化合物的化学称合成气化学 由甲烷直接合成的称甲烷化学