4-2-1煤石油天然气的综合利用

在海上开采石油煤煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。一、煤的综合利用无机物有机物C元素—大量H、N、S、O等元素—少量Si、Al、Ca、Fe污染环境COxNOxSO2烟尘煤的组成•煤的液化煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。煤的气化:将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程.主要反应为：高温C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)•煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程.•煤干馏的产物有哪些？焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的综合利用干馏气化液化原理使煤隔绝空气加强热，使其分解的过程把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程把煤转化为液体燃料的过程原料煤煤煤产品焦炭、煤焦油、焦炉气氢气、一氧化碳液体燃料（甲醇、汽油等）(1)形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。(2)组成元素:主要为碳和氢(质量分数为97%～98%)。成分:烷烃、环烷烃。主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶有气态和固态的碳氢化合物。(3)物理性质:黑色或深棕色黏稠液体,有特殊气味,比水轻,不溶于水。二、石油的综合利用1、石油2、石油的分馏石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。（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)注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。（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）练习：某人看到一辆卡车在起动,刹车时排出黑烟,由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是()A.酒精B.汽油C.柴油D.液化石油C【解析】按一般常识,汽车所用燃料为汽油或柴油,且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟,所以答案应在B、C中选。汽油主要成分为C5～C11的烷烃,柴油的主要成分为C11～C16的烷烃,柴油分子中碳原子数多于汽油分子中碳原子数,而碳原子数越多的烷烃,碳元素的质量分数就越大,燃烧时多发生不完全燃烧,生成炭等而产生黑烟,故答案为C。思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量仅占石油总产量的25%左右,但社会需求的石油产品主要是这些轻质油,特别是汽油,在工业采用什么方法来提高轻质油的产量?石油的裂化目的：提高汽油的产量和质量；原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；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3、石油的裂化和裂解（化学过程）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。深度的裂化石油的裂解4、其它的石油加工催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。比较分馏、蒸馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤想一想：煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？过程原理原料产品及用途脱水脱盐分馏裂化催化裂化裂解除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油重油直链烷烃石油气石油炼制加聚反应•聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。•又因此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。4、聚乙烯与高分子化合物（1）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+++……[CH2—CH2]nnCH2=CH2催化剂[CH2—CH2]n聚乙烯（2）高分子化合物及其特征相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。合成橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶硅橡胶三大人工合成的高分子材料：塑料、合成橡胶和合成纤维。合成纤维纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等原子经济性反应高选择性反应无毒无害原料可再生资源环境友好产品（安全、能降解可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用率100%绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这是原子利用率为100%。原子利用率=25.4%原子利用率=100%