廖石油煤

第五节石油煤天然气是一种黑色或暗深棕色的粘稠的油状液体，不溶于水，有特殊气味，密度小于水，没有一定的熔点和沸点。1.组成元素：除C、H元素外，还含有少量的O、N、S等元素2.组成化合物：主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物一、石油3.状态：大部分是液态烃，同时溶有少量的气态烃、固态烃。没有固定的沸点.4.炼制：石油分馏，催化裂化，裂解。2、石油的炼制——常、减压分馏实验室蒸馏石油蒸馏烧瓶冷凝管牛角管锥形瓶温度计酒精灯铁架台冷凝水出口冷凝水进口铁圈、石棉网石油蒸馏（减压分馏）重油凡士林液态烃和固态烃的混合物；石蜡(含C20～C30的烃)沥青(含C30～C40的烃)（常压分馏）原油分馏塔石油气(含C4以下烃)汽油(含C5～C12的烃)煤油(含C12～C16的烃)柴油(含C15～C18的烃)重油(含C20以上的烃)润滑油(含C16～C20的烃)（直馏汽油）石油的炼制随着馏分中烃分子含有的碳原子数的增加，碳链长度增加，相对分子质量增大，沸点逐渐升高。石油的裂化目的：提高汽油的产量和质量；原理：在加热、加压和催化剂存在情况下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程；类型：热裂化（500℃）和催化裂化C16H34催化剂加热、加压C8H18辛烷+C8H16辛烯故裂化汽油中含有不饱和烃。原料：重油或石蜡（石油分馏产品）3、石油的裂化和裂解石油石油的组成各种烃(烷烃、环烷烃、芳香烃)组成的混合物石油综合利用重油汽油石油气煤油柴油常压分馏减压分馏重柴油燃料油润滑油石蜡沥青催化裂化目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯)衡量石油化工发展水平的重要标志原理：采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。深度的裂化注意：裂解气的成分：主要是乙烯还含有丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等。石油的裂解丁烷丁烯乙烯乙烷甲烷丙烯C4H82C2H4催化剂加热、加压乙烯C4H10CH4+C3H6催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压C4H10C2H4+C2H6催化剂加热、加压C4H82C2H4催化剂加热、加压C4H10C2H4+C2H6催化剂加热、加压4、催化重整在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃，还有提高汽油的质量。二、煤及煤的综合利用1、煤的成分及分类无烟煤褐煤泥煤煤的组成无机物(少量)无机盐等有机物C元素H、O、N、S等污染环境燃烧产生COx、NOx、SO2烟尘煤直接作燃料——利用率低并污染环境大量少量烟煤2、煤的综合利用——干馏煤的干馏实验装置(1)煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使煤分解的过程。①煤的干馏产物：焦炉气、粗氨水、煤焦油、焦炭②煤的干馏是物理变化还是化学变化？3、煤的汽化煤的汽化就是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤汽化的主要化反应是指碳和水蒸气的反应。C+H2O===CO＋H2这是一个吸热反应，所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。C＋O2===CO2碳燃烧时可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂的作用下，又可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷。CO＋3H2→CH4＋H2O4、煤的液化将煤转化为液体燃料直接液化煤与H2作用生成液体燃料（人造石油）间接液化先转化为CO和H2，再催化剂作用合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂nCO＋2nH2→(CH2)n＋nH2O2nCO＋(n+1)H2→CnH2n+2＋nH2O煤的综合用途三、天然气的利用天然气的主要成分是甲烷，温室效应气体可燃冰CH4·nH2O）综合利用：A、燃料——清洁能源B、化工原料：合成NH3、生产CH3OH、合成两碳或多碳有机物液化天然气公交车天然气灶碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化学。2C＋O===2COC+H2O===CO＋H2CO+H2O===CO2＋H2高温条件，天然气重整：CH4＋H2O=CO＋3H2煤汽化的主要反应：四、煤化工和天然气化工的发展—碳化学大量的化工产品可以以合成气作为起始原料。使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的有机化合物产物，这就组成了所谓的合成气化学。由CH4、CH3OH等含一个碳原子的分子，也可以通过催化反应直接生成新的化合物。这就形成了所谓的甲烷化学和甲醇化学，它们都是由一系列典型的化学合成反应所组成的。由CO加氢合成一系列化合物的化学称合成气化学由甲烷直接合成的称甲烷化学由甲醇为原料合成一系列下游产品的为甲醇化学五、环境保护与绿色化学1、通常所说的三废是指、和。2、绿色食品是指的食品，白色污染是指。渣废废气废水塑料垃圾无污染、无公害3、绿色化学绿色化学核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。绿色化学的原则是理想的“原子经济”，即反应物的原子全部转化为期望的最终产物，此时原子的利用率为100%.如：以乙烯为原料生产环氧乙烷：化合反应、加成反应、加聚反应都符合原子经济。原子利用率和产率原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量×100%产率=期望产物的实际质量期望产物的理论质量×100%100%投入反应物的总质量已反应掉的反应物质量转化率人类保护伞的洞——臭氧层被破坏空中死神——酸雨全球变暖——温室效应光化学烟雾无形杀手——居室污染环境污染的类别：1、大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢化物，卤素化合物，放射性）催化剂22N2CO2NO2CO催化剂222167CO7OH8O11HC催化剂22CO2OCO2汽车尾气催化转化原理2、水污染：来自工业废水、生活废水(无机物,重金属盐类,营养物有机物,洗涤剂,石油)·水体富营养化（N、P、K、S的化合物）·（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖——赤潮、水华）水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。