第4章《3 煤、石油和天然氣》教案

1、教育精選3 煤、石油和天然氣教案教學(xué)目的：1、了解石油的分餾及其產(chǎn)品和用途，了解石油的裂化和裂解。2、了解煤的干餾和綜合利用。3、了解煤化工和天然氣化工的發(fā)展。教學(xué)過程：一、煤的綜合利用：1、煤的干餾：（1）定義：煤的干餾，也叫煤的焦化，是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。（2）煤干餾的產(chǎn)品及用途。（3）工業(yè)上煉焦，就屬于煤的干餾，其原理是將煤粉放在隔絕空氣的煉焦?fàn)t中加熱，煤粉受熱分解得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣（可燃燒）、粗氨水、和粗苯等。這些產(chǎn)物可用于生產(chǎn)化肥、塑料、合成橡膠、合成纖維、炸藥、染料、醫(yī)藥等。2、煤的氣化和液化：（1）煤的氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)

2、與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2等非可燃?xì)怏w的過程。煤炭氣化時(shí)，必須具備三個(gè)條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。（2）煤的液化：煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程，煤的液化分直接液化和間接液化。直接液化是把煤炭制成煤漿，然后在高溫、高壓和催化劑條件下，使煤與氫氣作用生成液態(tài)碳?xì)浠衔锛础昂铣墒汀?。主要產(chǎn)品有優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和其他化工原料。副產(chǎn)品有液化石油氣、硫磺和氨氣等。間接液化是把煤炭在高溫下與水蒸氣作用氣化，產(chǎn)生合成氣CO、H2等，然后合成氣通過催化合成得到性能優(yōu)良的液態(tài)醇類、烴類等。間接液

3、化的效率一般較低。二、石油和天然氣1、石油的煉制和石油化工：（1）認(rèn)識(shí)石油：形成：古代動(dòng)植物遺體經(jīng)過非常復(fù)雜的變化而形成的。元素組成：C、H、S等。物質(zhì)組成：烷烴、環(huán)烷、芳香烴等，從所含成分的狀態(tài)看，大部分是液態(tài)烴，在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固體烴。物理性質(zhì)：黑褐色的粘稠狀物質(zhì)，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒有固定沸點(diǎn)。思考：石油是純凈物還是混合物？有無固定的沸點(diǎn)？（2）原油：從油田里開采出來的沒有經(jīng)過加工處理的石油，還含有雜質(zhì)成分：水，氯化鈣，氯化鎂等鹽類。要煉制，其目的是將混合物進(jìn)行一定程度的分離，使之物盡其用，另一方面，將含碳原子較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚虞^少的烴。（3）石油的分餾：工業(yè)上常用

4、常壓分餾和減壓分餾的方法把不同沸點(diǎn)的產(chǎn)品分離出來，為了提高汽油產(chǎn)量，還可采用催化裂化的方法。常壓分餾：將石油分成輕質(zhì)油和重油。常壓分餾主要產(chǎn)品：輕質(zhì)油：溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等。減壓分餾：將重油再進(jìn)一步分成各種餾分。重油進(jìn)行減壓分餾的產(chǎn)物主要有：重柴油、潤(rùn)滑油、凡士林、石 蠟、瀝青等。思考：為什么要減壓分餾？師：若要將重油進(jìn)一步分離，則要在更高的溫度，而在高溫下，高沸點(diǎn)的烴會(huì)分解，更嚴(yán)重的是還會(huì)炭化結(jié)焦，損壞設(shè)備，影響正常生產(chǎn)。由于同一種物質(zhì)，在不同的壓強(qiáng)下，沸點(diǎn)不同。因?yàn)橥饨鐗簭?qiáng)越大，物質(zhì)沸點(diǎn)就越高；外界壓強(qiáng)越小，物質(zhì)沸點(diǎn)就越低。因此要將重油進(jìn)行減壓分餾。（4）石油的裂化和裂解：

5、石油裂化有熱裂化和催化裂化兩種熱裂化：目的：提高汽油的產(chǎn)量。缺點(diǎn)：溫度過高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象。催化裂化：目的：提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量裂解：即深度裂化，使長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴。2、天然氣的利用：（1）天然氣的來源天然氣又稱油田氣、石油氣、石油伴生氣。開采石油時(shí)，只有氣體稱為天然氣；石油和石油氣，這個(gè)石油氣稱為油田氣或稱石油伴生氣。天然氣的化學(xué)組成及其理化特性因地而異，主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫等。無硫化氫時(shí)為無色無臭易燃易爆氣體，密度多在0.60.8g/cm3，比空氣輕。通常將含甲烷高于90%的稱為干氣，含甲烷低于90%的稱為濕氣。（2）天然氣的主要用途：用作燃料；制造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他許多有機(jī)化合物的原料。（3）天然氣化工：以天然氣為原料的化學(xué)工業(yè)簡(jiǎn)稱天然氣化工。其主要內(nèi)容有：天然氣制碳黑；天然