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 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 《山海经》:贲闻之山(指山阳一带之山)其上多苍玉，其中黄垩多涅石(煤炭)。 《汉书-地理志》：高奴，有洧(wei)水，可蘸。 《易经》：泽中有火，上火下泽。 天然气 煤炭 石油 我国历史悠久，先人在长期的探索中逐渐发现了化石燃料，已有的文献记载他们最早的发现和应用。 古代先人受技术限制，对化石燃料的利用仅在作为 燃料 全球总储量：1.05万亿吨 无烟煤、烟煤和次烟煤以及褐煤 国际能源署(IEA)发布的《煤炭市场最新动态》称，2022年全球煤炭消费量创下83亿吨的新纪录。 煤是不可再生资源，基于储量有限，人类需要充分利用煤炭资源，才能保证经济可持续发展。 煤的综合利用的主要途径： 1、煤的综合利用 混合物 获得洁净的燃料和多种化工原料，实现煤的综合利用 煤的干馏、气化、液化 (1)煤的干馏 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。 化学变化 (2)煤的气化 是将煤转化为可燃性气体的过程 (3)煤的液化 + H2 直接液化 液体燃料 + H2O 间接液化 水煤气 催化剂 甲醇 化学变化 化学变化 目前全球已探明的石油储量约为1.7万亿桶，按照目前的开采速度和消费量，大约还可以使用40年左右。 现代生活的方方面面都与石油相连，社会生产及生活方式已深度依赖于石油。石油的可持续利用已成为人类面临的重大课题。 （2）石油的综合利用 2、石油的综合利用 （1）石油的组成由多种 碳氢化合物 组成的混合物。 石油的分馏 石油的裂化和裂解 石油的催化重整 原理：利用各组分沸点不同进行分离 石油的分馏 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 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气加强热 利用沸点不同进行分离 产物 混合物 纯净物 沸点相近的混合物 变化类型 化学变化 物理变化 物理变化 三馏比较 由于国内石油资源紧张、市场需求量大等原因，即使中石油和中石化提炼轻质油可以达到70%，我国对于以更高的技术和更低的成本产出更多的轻质油需求依然很大 通过分馏得到的汽油、柴油等轻质油仅占石油产量的40%左右，还不能满足社会的要求。 为了获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，采用催化裂化的方法。 裂化目的： (以C16H34为例） 石油的裂化和裂解 裂解目的： 提高汽油的产量和质量 生产乙烯等气态化工原料 石油的催化重整 目的：使链状烃转化为环状烃 产品：苯或甲苯等化工原料 在加热、加压和催化剂的条件下，将原油蒸馏所得的轻汽油转变成富含芳香烃的高辛烷值汽油(重整汽油)，或者苯、甲苯以及二甲苯等化工原料，并副产大量氢气。 定义 为应对日益突出的环境问题，近年来国家先后出台了多项政策文件，推动我国天然气行业发展，替代传统煤炭石油能源，能够有效缓解碳排放压力，保护城市生态环境。 截至 2020 年底，全球天然气探明储量为 188.1 万亿立方米。 天然气是一种清洁、高效的能源，具有绿色环保、经济实惠、安全可靠的优点，是一种值得推广的清洁能源。 3、天然气的综合利用 (1)主要成分 CH4 (2)综合利用 A.清洁的化石燃料 B.化工原料 合成两个或多个碳原子的有机化合物等 合成氨 生产甲醇 塑料 合成橡胶 合成纤维 4、化石能源与合成高分子材料 (1)三大合成高分子材料包括： (2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。 n CH2=CH2 [ CH2 CH2 ] n 催化剂 煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用 干馏 气化 液化 2.天然气的综合利用 3.石油的综合利用 4.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 分馏 裂化 裂解 催化重整 课堂小结 某实验小组在实验室中用下图模拟煤的干馏， 按要求回答相关问题： (1)仪器d的作用是_________，e处点燃的 气体主要有_____________________________。 (2)c中液体分层，其中水层里溶有____________，有机物层可以通过_________的方法使其中的重要成分分离出来。 冷却 H2、CO、CH4、C2H4 粗氨水 蒸馏 练习 高炉煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要 成分 CO CO2 H2 CO CH4 C3H8 C4H10 H2 CH4 C2H4 CO C2H4 C3H6 C4H8 CH4 化学“六气”的主要成分 $$