煤石油天然氣的綜合利用.ppt

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在海上開采石油,煤,煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物，主要含碳元素，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。,一、煤的綜合利用,,無機物,有機物,,C元素—大量,H、N、S、O等元素—少量,Si、Al、Ca、Fe,,污染環(huán)境,,COxNOxSO2煙塵,煤的組成,煤的液化煤的直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料。煤的間接液化：先將煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇等。,煤的氣化:將煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程.主要反應為：高溫C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),煤的干餾:將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程.煤干餾的產(chǎn)物有哪些？,焦爐煤氣、煤焦油、焦炭,(1)形成:古代動植物遺體經(jīng)過非常復雜的變化而形成的。,(2)組成元素:主要為碳和氫(質(zhì)量分數(shù)為97%～98%)。成分:烷烴、環(huán)烷烴。主要是各種液態(tài)的碳氫化合物，其中還溶有氣態(tài)和固態(tài)的碳氫化合物。,(3)物理性質(zhì):黑色或深棕色黏稠液體,有特殊氣味,比水輕,不溶于水。,二、石油的綜合利用,1、石油,2、石油的分餾石油分餾是利用原油中各組分沸點的不同，將復雜的混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程。,,,注意：減壓分餾是利用外界壓強越大，物質(zhì)的沸點越高的原理，降低分餾塔里的壓強，使重油在低溫下能充分分餾，防止重油在高溫下炭化結焦。,練習：某人看到一輛卡車在起動,剎車時排出黑煙,由此可以推斷為這輛卡車所用的燃料是()A.酒精B.汽油C.柴油D.液化石油,C,【解析】按一般常識,汽車所用燃料為汽油或柴油,且酒精、液化石油氣一般不會產(chǎn)生黑煙,所以答案應在B、C中選。汽油主要成分為C5～C11的烷烴,柴油的主要成分為C11～C16的烷烴,柴油分子中碳原子數(shù)多于汽油分子中碳原子數(shù),而碳原子數(shù)越多的烷烴,碳元素的質(zhì)量分數(shù)就越大,燃燒時多發(fā)生不完全燃燒,生成炭等而產(chǎn)生黑煙,故答案為C。,思考：通過石油的分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量僅占石油總產(chǎn)量的25%左右,但社會需求的石油產(chǎn)品主要是這些輕質(zhì)油,特別是汽油,在工業(yè)采用什么方法來提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量?,石油的裂化,目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；,原理：在一定條件下，將相對分子質(zhì)量較大的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小的烴的過程；,類型：熱裂化（500℃）和催化裂化,故裂化汽油中含有不飽和烴。,原料：重油或石蠟,3、石油的裂化和裂解（化學過程）,目的：為了獲得更多的短鏈的不飽和氣態(tài)烴(主要是乙烯),原理：采用比裂化更高的溫度(700℃--1000℃)，把具有長鏈的分子烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴的過程。,石油的裂解,4、其它的石油加工催化重整，可以使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，獲得苯、甲苯等重要化工基本原料。,比較分餾、蒸餾、干餾,想一想：煤的干餾和石油的分餾有什么區(qū)別呢？,除去原油中的鹽和水，減少對設備的腐蝕。,利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點范圍的產(chǎn)物。,石油氣，汽油，煤油，柴油，石蠟油、潤滑油、重油。,輕質(zhì)液體燃料（裂化汽油）,在一定條件下加熱，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴。,輕質(zhì)液體燃料（裂化汽油）,在一定條件下使用催化劑并加熱，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴。,采用比裂化更高的溫度，使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子,乙烯、丙烯、丁二烯等（有機化工的原料）,重油,原油,原油,重油,直鏈烷烴石油氣,石油煉制,加聚反應,聚合反應：由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應。又因此反應屬于乙烯的加成反應，所以這種聚合反應又叫加成聚合反應，簡稱加聚反應。,4、聚乙烯與高分子化合物,（1）聚乙烯的生成,（2）高分子化合物及其特征,相對分子質(zhì)量很大,是混合物,無固定的熔沸點。,合成橡膠,三大人工合成的高分子材料：塑料、合成橡膠和合成纖維。,合成纖維,原子經(jīng)濟性反應高選擇性反應,無毒無害原料可再生資源,環(huán)境友好產(chǎn)品（安全、能降解可再生利用）,,,,,,,1、安全的生產(chǎn)工藝,2、應用無毒無害的催化劑,3、應用無毒無害的溶劑,4、提高能源的利用率,原子利用率100%,綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學的原則，最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這是原子利用率為100%。,原子利用率=25.4%,原子利用率=100%,,,,,