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

煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，它们都是不可再生能源，如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，化石燃料的不可再生性，是人类面临的重大挑战。 煤、石油、天然气 人教版必修第二册 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第三课时 煤、石油和天然气的综合利用 一、煤 1、物质组成： 2、元素组成： 有机物+少量无机物 煤是混合物（煤不是单质） 主要元素：C 直接燃烧 脱硫煤 综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 清洁燃料和化工原料 大气污染物SO2 注意点： 其他元素：H、O、N、S 等 结合实际和煤的组成你认为煤作为燃料有什么缺点？ 煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、 废气（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等）、 污染环境，燃烧效率低！ 思考 煤的干馏实验 气 液 固 二、煤的综合利用（均为化学变化） 1、煤的干馏 (1)定义： 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程（工业上也叫煤的焦化） (2)主要产品： 粗苯、酚类、沥青等 燃料 染料 医药 农药 合成材料 筑路材料 出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、 H2、CH4、C2H4、CO 煤焦油、 焦炭 煤干馏的主要产品和用途 煤中不含有苯等芳香烃,在干馏时生成了芳香烃。 将煤焦油蒸馏可得苯。 通过煤的干馏可以得到粗苯和煤焦油,煤焦油中也含有苯, 那么煤中含有苯等芳香烃吗? 如何从煤焦油中分离出苯? 思考 2、煤的气化 C(s)+H2O(g) ==== CO(g)+H2(g) 高温 二、煤的综合利用（均为化学变化） 水煤气 将煤转化为可燃性气体的过程； (2)主要反应： 3、煤的液化 在一定条件下将煤转化为液体燃料 直接液化： 间接液化： 煤 CO和H2 甲醇等 气化 催化剂 （煤变“油”） C(s)+H2O(g) ==== CO(g)+H2(g) 高温 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 一定条件 煤 + H2 液体燃料 (1)定义： (1)定义： (2)主要反应： 思考 煤的综合利用 干馏 气化 液化 出炉煤气 煤焦油 焦炭 苯、甲苯等 H2O(g) 水煤气 可燃性气体（水煤气） +H2 直接液化 +H2O 间接液化 液体燃料 水煤气 催化剂 催化剂 甲醇 ① 减少煤燃烧产生的 大量SO2、NOx等 污染物的排放。 H2、CH4、C2H4、CO 意义 ② 提高煤燃烧的效率。 ③ 获得大量的 基本化工原料。 煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？ 不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。 天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4•nH2O，甲烷分子处于多个水分子形成的笼中，天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为：“可燃冰”。 天然气的主要成分是甲烷 天然气的综合利用： A. 燃料——清洁能源 B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物 三、天然气的综合利用 我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？ 天然气是混合物 西气东输 注意点： 可燃冰实现了水变油，这种说法对吗？ 不对，可燃冰的可燃性主要来自于其中的CH4。 天然气水合物—可燃冰(CH4·nH2O) 思考 石油——工业的血液 四、石油 1、物质组成： 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。 黑色或深棕色粘稠液体，有特殊气味，不溶于水，比水稍轻， 主要含有C、H两种元素， 没有固定的熔、沸点，只能在一定温度范围内熔化或汽化。 有机物的主要成分是各种烷烃： C1～C4气态烷烃、 C5～C12的汽油、 C12～C16的煤油 C15～C18的柴油、 C18～C20的润滑油、 C20以上的重油 含有1~50个碳原子的烷烃、环烷烃和芳香烃。 注意： 2、组成元素： 也含有N、O、S及微量金属元素 3、物理性质： 特点： 五、石油的综合利用 【思考】请结合课本P103和P104，总结石油综合利用的主要方式有哪些？ 直接从矿井里 开采出来的石油 原油 加工处理 石油的综合利用 分馏、裂化、裂解、催化重整 汽油 煤油 柴油 石油 1、石油的分馏（物理加工）： 五、石油的综合利用 利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程（多次蒸馏） （1）原理 （2）产品 常压：石油气、汽油 、煤油、柴油、重油 减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青 （3）目的： 获得汽油 、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油 （4）分馏装置： 直馏汽油 直馏汽油是含烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，有机溶剂