課題3　石油、煤和天然氣的綜合利用 (2)

1、1石油、煤和天然氣的綜合利用21、煤的種類與組成5060泥煤5070褐煤7080煙煤95無(wú)煙煤含C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)煤的種類無(wú)煙煤泥煤褐煤(1)煤的種類一、煤的組成和綜合利用(2)煤的組成32煤的綜合利用方法：煤的干餾、煤的液化、煤的氣化目的：獲得潔凈的燃料和多種化工原料。（1）煤的干餾（煤的焦化）定 義：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程。主要產(chǎn)品：出爐煤氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭4煤干餾的主要產(chǎn)品和用途干餾產(chǎn)品 主要成分 主要用途出爐煤氣焦?fàn)t氣氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳?xì)怏w燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、 合成材料 煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘類染料

2、、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極 焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料5(2)煤的氣化 目的：把煤轉(zhuǎn)化成清潔能源，提高利用率C (s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)高溫 定義： 將煤中的有機(jī)物及碳轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。 化學(xué)變化（3）煤的液化在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料煤的直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料。CO + 2 H2 CH3OH 催化劑加熱 加壓煤的間接液化：煤 CO和H2 甲醇等。氣化催化劑化學(xué)變化6煤煤的組成有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的混合物主要含碳；還含少量、等煤的綜合利用煤的干餾焦炭煤焦油焦?fàn)t煤氣苯、甲苯、二甲苯酚、萘瀝青煤的氣化煤的液化焦?fàn)t氣粗氨水粗苯H2

3、、CH4、C2H4、CO氨、銨鹽苯、甲苯、二甲苯 高溫C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)直接液化間接液化煤氫氣液體燃料CO、H2CH3OH7二、天然氣的組成及其綜合利用天然氣主要成分：甲烷。綜合應(yīng)用：一種清潔燃料，可以直接用作燃料。一種重要的化工原料，主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇及分子內(nèi)含兩個(gè)或兩個(gè)以上碳原子的其他有機(jī)化合物。資料卡片：甲烷水合物 我國(guó)的天然氣資源很豐富,但分布很不均勻,為了改善我國(guó)東部的能源結(jié)構(gòu),制定了什么計(jì)劃？8固態(tài)：瀝青（1）石油的組成： 由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物（2）石油的成分氣態(tài)：石油氣液態(tài)：汽油、煤油三、石油的組成及其綜合利用含烴的混合物按元素來(lái)看：碳、

4、氫含量為97%-98%按物質(zhì)來(lái)看：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物 9(3)石油的綜合利用：分餾：將化合物按沸點(diǎn)不同經(jīng)分餾塔分離裂解：深度裂化催化重整：在加熱和催化劑的作用下，將石油中鏈狀烴重新調(diào)整結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴注：石油的分餾是物理變化，裂化、裂解、催化重整是化學(xué)變化。裂化：將碳原子數(shù)較多、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為碳原子數(shù)較少、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程10 石油分餾主要在分餾塔中進(jìn)行，通過(guò)分餾可以獲得汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油。有常壓分餾和減壓分餾兩種.1112實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油的裝置 溫度計(jì)蒸餾燒瓶冷凝器接受器（牛角管） 碎瓷片 13比較蒸餾、分餾、干餾蒸餾 分餾干餾操作過(guò)程原理目的加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣

5、加強(qiáng)熱物理變化物理變化復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化分離精煉加工煤1425%產(chǎn)量提高15石油的裂化：含有不飽和烴,能使溴水褪色,不能用來(lái)萃取溴.C16H34 C8H18 + C8H16十六烷辛烷辛烯催化劑加熱加壓成分:目的：提高輕質(zhì)油（特別是汽油）的產(chǎn)量和質(zhì)量注意汽油有直餾汽油和裂化汽油兩種.直餾汽油是由石油直接分餾而得的汽油(不含烯烴)；裂化汽油是由重油經(jīng)裂化而制得的汽油(含有烯烴)。 原料：石油分餾產(chǎn)品（重油）16石油的裂解:為了獲得更多的短鏈的不飽和烴（如乙烯、丙烯、丁烯、甲烷、乙烷等），以進(jìn)行三大合成（塑料、橡膠、纖維） 在更高的溫度下，使長(zhǎng)鏈烴（石油分餾產(chǎn)物）斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴。目的

6、:原理：C8H18 C4H10 + C4H8 高溫C4H10 C3H6 + CH4 高溫C4H10 C2H6 + C2H4 高溫把鏈狀烴轉(zhuǎn)化成為環(huán)狀烴的過(guò)程.如:苯或甲苯等.催化重整:原料：汽油17分餾、裂化、裂解的對(duì)比石油的煉 制方法分餾裂化石油的裂解常壓減壓熱裂化催化裂化原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大，沸點(diǎn)高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小，沸點(diǎn)低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂 成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料主要產(chǎn)品石油的煉 制方法分餾裂化石油的裂解常壓減壓熱裂化催化裂化原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)

7、范圍的蒸餾產(chǎn)物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大，沸點(diǎn)高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小，沸點(diǎn)低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂 成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料原油重油重油含直鏈烷烴的石油分餾產(chǎn)品（含石油氣）主要產(chǎn)品石油的煉 制方法分餾裂化石油的裂解常壓減壓熱裂化催化裂化原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大，沸點(diǎn)高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小，沸點(diǎn)低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂 成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料原油重油重油含直鏈烷烴的石油分餾產(chǎn)品（含石油氣）主要產(chǎn)品石油氣汽油煤油柴油重油重柴油燃料油潤(rùn)