第二节资源综合利用环境保护

第二节资源综合利用

环境保护背景知识回顾1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代

经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为

燃料，是

资源。动植物遗骸不可再生化石背景知识回顾2、煤、石油燃烧对环境的影响（1）煤的燃烧对空气的影响煤燃烧时会排放出

等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。（2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出

、

、含

化合物、未燃烧的

化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。SO2、NO2CO氮的氧化物铅碳氢（1）煤的组成：煤是由

和

组成的复杂混合物，主要含

元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。（2）煤综合利用的途径：___________、__________、__________。

有机物少量无机物碳煤的干馏煤的气化煤的液化一、煤、石油和天然气的综合利用1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤的干馏原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气等，属于化学变化。煤干馏的主要产品和用途煤的气化原理：将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温水煤气煤的液化直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：使煤先汽化为一氧化碳和氢气，再催化合成甲醇等CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件天然气的综合利用

天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子的其他有机物。①石油的成分：

按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。

按元素来看：碳、氢含量为97%--98%石油的组成和综合利用

②石油炼制：a、石油的分馏b、石油的催化裂化c、石油裂解（深度裂化）d、石油催化重整（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简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是混合物。液化石油气汽油煤油柴油重油碳原子数C4以下C5～C11C11～C16C15～C18C20以上用途日常生活燃料汽车用油飞机用油拖拉机、工程车用油沥青、燃料油、各种化工原料、石蜡、机油、润滑油（2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的汽油的过程。裂化的目的:提高汽油的产量C16H34→C8H18+C8H16分馏汽油：饱和烷烃裂化汽油：含有不饱和烃裂解(深度裂化)的目的:

获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料C4H10→C2H4+C2H6C4H10→CH4+C3H6（3）石油催化重整

通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃①原料:石油、煤、天然气②合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物③合成材料的合成原理：加聚例如：乙烯合成聚乙烯

丙烯合成聚丙烯2、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料nCH2=CH2[CH2—CH2]n（单体）（链节）(n为聚合度)nCH2=CHCH3催化剂[CH2—CH]nCH3丙烯聚丙烯加聚反应（2）聚乙烯:乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。方程式为：

。在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为：

,链节为

。（1）三大合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维是三大合成材料。nCH2＝CH2→-[CH2＝CH2]-n催化剂—CH2—CH2—CH2＝CH2聚丙烯：

单体：CH2＝CHCH3聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2合成纤维纤维天然纤维化学纤维棉花木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”等）人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等合成橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶硅橡胶二、环境保护与绿色化学“三废”污染及其防治（废气废水废渣）

大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。绿色食品是指无污染、无公害的食品，白色污染是指塑料垃圾。大气污染的来源、危害、治理：1、主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。2、来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、汽车尾气、工业废气等。3、危害：危害人体健康，影响植物生长、破坏建筑材料，改变地球气候等①酸雨：2SO2+O2+2H2O2H2SO4飘尘NOx→HNO3③温室效应：

是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高，引发自然灾害。④臭氧层破坏：

主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破坏了大气中的臭氧层。②光化学烟雾：

由NO,NO2等造成，危害人体健康，农作物的生长也受到损害。4、治理：

调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、核能、水能、地热等）；减少使用煤、石油等化石燃料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等；大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强监测。空气质量预报的主要三项指标：总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。氮氧化物：由机动车尾气引起的二、水污染的来源、危害和防治：1、主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、病原体等。2、来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降雨淋洗大气污染物等。3、危害：①赤潮：海洋近海岸海区发生富营养化现象，使藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。对渔业生产危害极大。②水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量繁殖覆盖水面，形成水华。③水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。④骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。4、治理：控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学地施用化肥、农药等。绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％

·绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：

1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

2．在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放；3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

练习A石油加工的主要目的是（）将石油按其成分的沸点不同加以分离将石油按饱和与不饱和烃加以分离得到碳原子数多的烃类将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏B.干馏C.裂化D.裂解D石油裂解的目的是（）提高轻质液体燃料的产量主要提高汽油的产量获得短链不饱和烃改善汽油的质量C产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物，称为馏分反应类型化学变化物理变化物理变化干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同1.化学“三馏”的比较2.直馏汽油与裂化汽油比较获得方法主要化学成分鉴别方法直馏汽油原油直接分馏，物理变化一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化学变化含有的C5～C11的烷烃和烯烃，性质活