資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)

1、第二節(jié)第二節(jié) 資源綜合利用資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 一、煤、石油和天然氣的綜合利用一、煤、石油和天然氣的綜合利用 無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物 C C 元素為主元素為主 H H 、N N、S S、O O 等元素等元素 少量少量 Si Al Ca FeSi Al Ca Fe 污染環(huán)境污染環(huán)境 COCOx x、NONOx x、SOSO2 2 等煙塵等煙塵 1 1、煤的組成、煤的組成 1 1、從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料、從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料 煤渣煤渣 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 2 2、煤的干餾、煤的干餾將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程將煤隔絕空氣加

2、強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程 煤干餾的煤干餾的主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物: : 焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭 3 3、煤的氣化、煤的氣化 在一定條件下把在一定條件下把煤煤及其及其干餾物干餾物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為可燃性氣體可燃性氣體過(guò)過(guò) 程，主要反應(yīng)是程，主要反應(yīng)是碳碳與與水蒸氣水蒸氣反應(yīng)生成反應(yīng)生成水煤氣水煤氣（COCO、H H2 2) ) 4 4、煤的液化、煤的液化 在一定條件下將在一定條件下將煤煤轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為液體液體燃料燃料又稱(chēng)又稱(chēng)人人 造石油造石油，可繼續(xù)精制成汽油、柴油、液化石油氣、，可繼續(xù)精制成汽油、柴油、液化石油氣、 甲醇。在石油資源日益減少的情況下，煤的液化具甲醇。在

3、石油資源日益減少的情況下，煤的液化具 有十分誘人的有十分誘人的前景前景。 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 4 4、煤的液化、煤的液化 煤的直接液化煤的直接液化: : 使煤與氫氣作用生成液體燃料。使煤與氫氣作用生成液體燃料。 煤的間接液化煤的間接液化: : 先將煤轉(zhuǎn)化為先將煤轉(zhuǎn)化為COCO和和H H2 2，再在催化劑作用下合成，再在催化劑作用下合成 甲醇等。甲醇等。 CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH 催化劑催化劑 甲醇常溫下為液體甲醇常溫下為液體, ,可以燃燒可以燃燒, ,還可代替汽油作還可代替汽油作 內(nèi)燃機(jī)的燃料。內(nèi)燃機(jī)的燃料。 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 天然氣的組成及其綜合

4、利用天然氣的組成及其綜合利用 天然氣主要成分是天然氣主要成分是甲烷甲烷。天然氣是一種。天然氣是一種清潔燃清潔燃 料料，可以直接用作燃料。，可以直接用作燃料。 2 2 、以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料、以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) （2 2）石油的組成及其綜合利用）石油的組成及其綜合利用 石油的成分：石油的成分： 按按物質(zhì)物質(zhì)來(lái)看：來(lái)看：烷烴烷烴、環(huán)烷烴環(huán)烷烴、芳香烴芳香烴的混合物的混合物 石油主要是由多種石油主要是由多種碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锝M成的組成的混合物混合物。 按按元素元素來(lái)看：來(lái)看：碳碳、氫氫含量為含量為97%-98%97%-98% 石油煉制：石油

5、煉制： a a、石油的分餾、石油的分餾 b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化 c c、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化） d d、石油催化重整、石油催化重整 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) a a、石油的分餾、石油的分餾 利用原油中各組分的利用原油中各組分的沸點(diǎn)沸點(diǎn)不同將不同將復(fù)雜復(fù)雜的混合物的混合物 分離成分離成簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單混合物的過(guò)程?；旌衔锏倪^(guò)程。 b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化 提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。裂化的裂化的目的目的： 裂化的裂化的原理原理： 在催化劑的作用下將含在催化劑的作用下將含碳碳原子原子多多的重油（烴）的重油（烴） 斷裂斷裂成碳原子較成碳原子

6、較少少的烴的過(guò)程。的烴的過(guò)程。 裂解的目的：裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工 基本原料?；驹稀?c c 、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化） d d、石油催化重整、石油催化重整 通通過(guò)結(jié)構(gòu)的過(guò)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整重新調(diào)整，使，使鏈狀鏈狀烴轉(zhuǎn)化為烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀環(huán)狀烴烴 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 思考思考：如何鑒別直餾汽油和裂化汽油？：如何鑒別直餾汽油和裂化汽油？ 溴水或高錳酸鉀的酸性溶液溴水或高錳酸鉀的酸性溶液 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) （3 3）生產(chǎn)合成材料）生產(chǎn)合成材料 原料原料: :石油、煤、天然氣石油、煤、天然氣 合成材料基本特征：合成材料基本特征

7、： 相對(duì)分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物相對(duì)分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物 合成材料的合成原理：合成材料的合成原理： 加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+ + CH2CH2 n （聚乙烯）（聚乙烯） nCH2=CH2 催化劑 CH2CH2 n （單體）（單體） （鏈節(jié)）（鏈節(jié)） (n (n 為聚合度為聚合度) ) nCH2=CHCH3 催化劑 CH2CH n CH3 丙烯丙烯 聚丙烯聚丙烯 加成聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)）加成聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)） 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 縮合聚合反應(yīng)（縮聚反應(yīng)）縮合聚合反應(yīng)（縮聚反應(yīng)） 單體間（小分子

8、）相互反應(yīng)而成高分子化合物，單體間（小分子）相互反應(yīng)而成高分子化合物， 同時(shí)還生成小分子同時(shí)還生成小分子（如水、氨等分子）的反應(yīng)。（如水、氨等分子）的反應(yīng)。 練習(xí)：練習(xí)： 寫(xiě)出對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚反應(yīng)方程式寫(xiě)出對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚反應(yīng)方程式 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 合成材料概況：合成材料概況： 合成材料的原料豐富、制造加工簡(jiǎn)單合成材料的原料豐富、制造加工簡(jiǎn)單, ,性能千變?nèi)f化性能千變?nèi)f化; ; 稱(chēng)為三大合成材料。稱(chēng)為三大合成材料。 三大合成材料三大合成材料塑料、合成纖維、合成橡膠塑料、合成纖維、合成橡膠 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 塑料的主要成分是合成樹(shù)脂，其中還添加了塑料的主要成分是合成

9、樹(shù)脂，其中還添加了 某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、 防止老化的防老化劑）；有些防止老化的防老化劑）；有些熱塑性塑料熱塑性塑料（聚乙（聚乙 烯塑料），烯塑料），可以反復(fù)加工，多次使用；有些可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固熱固 性塑料性塑料（電木），（電木），一旦加工成型就不會(huì)受熱熔化。一旦加工成型就不會(huì)受熱熔化。 常見(jiàn)的塑料：常見(jiàn)的塑料：聚丙烯聚丙烯、聚苯乙烯聚苯乙烯、聚甲基丙聚甲基丙 烯酸甲酯烯酸甲酯（有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃）、）、酚醛塑料酚醛塑料（電木電木）、）、聚聚 四氟乙烯四氟乙烯（塑料王塑料王）等。）等。 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 二、環(huán)境

10、保護(hù)與綠色化學(xué)二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 被污染的小河被污染的小河 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 亂扔導(dǎo)致亂扔導(dǎo)致的的污染污染 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染 已十分嚴(yán)重，目前世界每年產(chǎn)生的有害已十分嚴(yán)重，目前世界每年產(chǎn)生的有害廢廢 物物達(dá)達(dá)3 3億噸億噸4 4億噸億噸，給環(huán)境造成危害，并，給環(huán)境造成危害，并 威脅著人類(lèi)的生存。有識(shí)之士提出了威脅著人類(lèi)的生存。有識(shí)之士提出了綠色綠色 化學(xué)化學(xué)的號(hào)召，并立即得到了全世界的積極的號(hào)召，并

11、立即得到了全世界的積極 響應(yīng)。響應(yīng)。綠色化學(xué)綠色化學(xué)的的核心核心就是要就是要利用化學(xué)原利用化學(xué)原 理從源頭減少和消除污染。理從源頭減少和消除污染。 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) p101p101 P102P102思考與交流思考與交流 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 綠色化學(xué)又稱(chēng)綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)環(huán)境友好化學(xué)， 它的主要它的主要特點(diǎn)特點(diǎn)是是： 1 1充分利用充分利用資源和能源，采用資源和能源，采用無(wú)毒無(wú)毒、無(wú)害無(wú)害的原料；的原料； 2 2在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng), ,以以減少?gòu)U物減少?gòu)U物向向 環(huán)境排放；環(huán)境排放； 3 3提高原子的利用率，力圖使提高原子的利用率，力圖使所有

12、所有作為原料的原作為原料的原 子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放零排放” 4 4生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康 的環(huán)境友好的產(chǎn)品。的環(huán)境友好的產(chǎn)品。 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 人類(lèi)保護(hù)傘的洞人類(lèi)保護(hù)傘的洞臭氧層被破壞臭氧層被破壞 空中死神空中死神酸雨酸雨 全球變暖全球變暖溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) 光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧 無(wú)形殺手無(wú)形殺手居室污染居室污染 環(huán)境污染的類(lèi)別：環(huán)境污染的類(lèi)別： 1 1、大氣污染：、大氣污染：來(lái)自工業(yè)廢氣，汽車(chē)尾氣，來(lái)自工業(yè)廢氣，汽車(chē)尾氣， 生活廢氣（硫與氮的氧化物，碳氧化物，碳生活廢氣（硫與氮的氧化物，碳氧化物，

13、碳 氫化物，鹵素化合物，放射性）氫化物，鹵素化合物，放射性） 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 2 2、水污染：、水污染：來(lái)自來(lái)自工業(yè)廢水、生活廢水工業(yè)廢水、生活廢水( (無(wú)無(wú) 機(jī)物機(jī)物, , 重金屬鹽類(lèi)重金屬鹽類(lèi), ,營(yíng)養(yǎng)物有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)物有機(jī)物, , 洗洗 滌劑滌劑, , 石油石油) ) 水體富營(yíng)養(yǎng)化水體富營(yíng)養(yǎng)化（N N、P P、K K、S S的化合物）的化合物） （生活污水、農(nóng)田排水、化肥、合成洗（生活污水、農(nóng)田排水、化肥、合成洗 滌劑、滌劑、 工業(yè)廢水引起藻類(lèi)、浮游生物暴發(fā)性繁殖工業(yè)廢水引起藻類(lèi)、浮游生物暴發(fā)性繁殖 赤潮、水華）赤潮、水華） 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) 重金屬污染：重金屬污染：如如 汞、

14、鎘、鉛、鉻、砷汞、鎘、鉛、鉻、砷 貓自殺事件貓自殺事件水俁?。ü廴荆┧畟R?。ü廴荆?骨骼畸形變脆骨骼畸形變脆骨痛?。ㄦk污染）骨痛?。ㄦk污染） 智力發(fā)展隱性殺手智力發(fā)展隱性殺手鉛污染鉛污染 3 3、土壤污染、土壤污染 來(lái)自工業(yè)垃圾、生活垃圾、廢水、化肥、來(lái)自工業(yè)垃圾、生活垃圾、廢水、化肥、 農(nóng)藥殘留農(nóng)藥殘留(Cl,P,S)(Cl,P,S)、放射物質(zhì)殘留、放射物質(zhì)殘留 4 4、噪聲污染、噪聲污染 5 5、輻射污染、輻射污染 6 6、食品污染：、食品污染： 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù) l 2 2月月0202日：國(guó)際濕地日日：國(guó)際濕地日 l 3 3月月2222日：世界水日日：世界水日 l 4 4月月2222日：地球日日：地球日 l 5 5月月3131日：世界無(wú)煙日日：世界無(wú)煙日 l 6 6月月0505日：世界環(huán)境日日：世界環(huán)境日 l 6 6月月1717日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日 l 7 7月月1111日：世界人口日日：世界人口日 l 9 9月月1616日：國(guó)際保護(hù)臭氧層日日：國(guó)際保護(hù)臭氧層日 l 1010月月4 4日：世界動(dòng)物日日：世界動(dòng)物日 l 1010月月1616日：