内容正文:
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3.2从化石燃料中获取有机物
3.2.1从天然气、石油和煤中获取燃料
一、化石燃料:
1、化石燃料的概念:
化石燃料又叫矿石燃料、矿物燃料,是由动植物遗体经历漫长的地质条件的变化,在温度、压力和
微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物。
2、常见化石燃料的种类:
天然气、煤、石油是三种比较常见的化石燃料。
(1)天然气:天然气、可燃冰的主要成分为甲烷,甲烷是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体,甲烷燃烧的方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。
(2)煤的组成:
A、从组成物质上看:煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。
B、从组成元素上看:除含有碳、氢元素外,还含有少量的氧、氮、硫等元素;
C、使用注意事项:使用煤时,常采用脱硫技术,往煤中加入少量碳酸钙,使得煤中的硫元素转化为
硫酸钙,从而减少酸雨的形成。
(3)石油的组成:
A、从组成物质上看:石油是由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。
(注意石油不含烯烃)
B、从组成元素上看:主要有碳、氢两种元素。
二、煤和石油的加工方式:
1、煤的加工方式:
(1)煤的加工方式主要通过气化、液化、干馏等方法。(注意煤的气化和液化属于化学变化)
2、煤干馏的产物:
干馏产品
主要成分
主要用途
出炉煤气
焦炉气
氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳
气体燃料、化工原料
粗氨水
氨气、铵盐
氮肥
粗苯
苯、甲苯、二甲苯
炸药、染料、医药、农药、合成材料
煤焦油
苯、甲苯、二甲苯
酚类、萘
染料、医药、农药、合成材料
沥青
筑路材料、电极
焦炭
碳
冶金、合成氨、燃料
3、石油的加工方式:
(1)石油的炼制主要包括分馏、裂化和裂解三种方式
分馏
裂化
裂解
原理
通过加热和冷凝的方法把石油分离成沸点范围不同的产物
在加热、使用催化剂条件下,使相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃
以石油分馏产物为原料,采用比裂化更高的温度,使其中相对分子质量较大的烃分解为乙烯、丙烯等小分子烃的方法。
主要原料
原油
重油
石油分馏产品(包括石油气)。
目的
将原油分离成不同沸点范围的产品
提高轻质液体燃料的产量和质量
获取乙烯、丙烯等小分子不饱和烃
主要变化类型
物理变化
化学变化
化学变化
主要产品
石油气、汽油、煤油、柴油、重油等
汽油等轻质燃油
乙烯、丙烯等
【注意事项】
A、分馏出来的汽油经常也称为直馏汽油,直馏汽油不含碳碳双键;
C、裂化汽油含有较多的不饱和烃,因此若用汽油做卤素的萃取剂,只能用直馏汽油,而不能用裂化汽油。
(2)石油的分馏:
A、装置图:石油的分馏在分馏塔中进行,具体装置图如下所示:
B、分馏产品:石油分馏得到的产物主要有石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。
a) 石油分馏的各馏分仍然为混合物;
b) 液化石油气的主要成分为C3H8、C4H10等。
c) 石油经加热后从下部进入分馏塔,随着气体的上升温度逐件降低,沸点高的馏分首先冷凝
从下部流出,越往上馏分沸点越低。
C、重油的减压分馏:石油的分馏现在常压下进行,获得低沸点馏分;然后在减压条件下获得高沸点馏分
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