8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章 第一节 自然资源的开发利用 第3课时　煤、石油和天然气的综合利用 化学与可持续发展 学习目标 1、以煤、石油和天然气的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。 2、结合实例认识化学科学与技术合理使用的重要性，认识化学科学与技术的不断创新和发展是解决人类社会发展中遇到的问题、实现可持续发展的有效途径。 废气、废水、废渣 煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料 优点: 提供能量、化工原料 缺点: 不可再生能源、环境污染 一、煤的综合利用 组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等） 组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。 1、煤的组成 一、煤的综合利用 无机物(少量) 有机物 C 元素—大量 无机盐等 污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘 煤 的 组 成 H、O、N、S 等元 素—少量 1、煤的组成 煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和多种化工原料—物尽其用，保护环境 煤直接作燃料 — 利用率低并污染环境 2、煤的综合利用 （1）煤的干馏： 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。 （2）煤的气化： C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) 高温 水 煤 气 将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 （3）煤的液化： C + H2O (g) CO + H2 高温 如： 直接液化 间接液化 煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等 CO+2H2 CH3OH 催化剂 在一定条件下将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。 煤在生活中的用途 （1）化石燃料 （2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物 （3）可燃冰CH4·nH2O CH4＋H2O CO ＋3H2 催化剂高温 用途： 二、天然气的利用 天然气灶 液化天然气 公交车 主要是碳元素、氢元素 由多种碳氢化合物组成的混合物。 石油的主要成分： 2、石油的炼制：利用石油中各组分沸点的不同， 进行分离的过程，叫做分馏。 1、石油的组成元素: 二、石油的综合利用 把已经脱水、脱盐的原油用油泵压入常压加热炉(1)加热到360-370℃后，进入常压蒸馏塔(2)。在常压蒸馏塔从上到下分馏出汽油、溶剂油、煤油、柴油等。塔底重油引入减压加热炉(3)，加热到400 ℃左右，进入减压蒸馏塔(4)，在减压蒸馏塔从上到下分馏出重柴油和各种不同规格的润滑油馏分，塔底出来的是渣油。 石油的常、减压分馏生产流程 从煤、石油和天然气中获得基本化工原料 石油的常压蒸馏产品： 重油的减压蒸馏产品： 石油气C4以下 汽油C5－C8 煤油C11－C16 柴油C15－C18 重油C20以上 轻质油 燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 你了解直馏汽油吗 （2）石油的催化裂化 　在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。 C16H34 C8H18+C8H16 催化剂 加热、加压 催化剂 加热、加压 C8H18 C4H10 + C4H8 裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量 什么叫裂化汽油和直馏汽油？怎样鉴别它们？ 通过分馏得到的汽油叫直馏汽油，直馏汽油中没有不饱和烃。通过裂化得到的汽油叫裂化汽油，裂化汽油中含有不饱和烃。鉴别它们可以使用溴水，能使溴水褪色的为裂化汽油，不能使溴水褪色的为直馏汽油 思维拓展 （3）石油的裂解（深度的裂化） 　用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态烃，获取有机化工原料，如乙烯等 催化剂 加热、加压 CH4+ C3H6 C4H10 C4H10 催化剂 加热、加压 C2H4+ C2H6 （4）石油的催化重整 在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯 （1）原料： （2）合成材料基本特征： （3）合成材料的合成原理： 例如：乙烯合成聚乙烯， 丙烯合成聚丙烯 石油、煤、天然气 相对分子质量很大，属于高分子化合物 加聚 4、合成材料 聚丙烯： 单体： CH2＝CHCH3 课堂小结 天然气 石油 煤 干馏 气化 液化 能源 合成材料 组成 加工方法 分馏 裂化 裂解 催化重整 $$