内容正文:
第四章 化学与自然资源的开发利用
第二节 资源综合利用 环境保护
一、煤、石油和天然气的综合利用
无机物
有机物
C 元素为主
H 、N、S、O
等元素— 少量
Si Al Ca Fe
污染环境
COx NOx SO2
等烟尘
(1)煤的组成
1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
煤渣
(2)煤的干馏
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏(煤的焦化)
·煤干馏的主要产物:
焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭
(3)煤的气化
在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程,主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气(CO、H2) 。
(4)煤的液化
在一定条件下将煤转化为液体燃料——又称人造石油,可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。
(4)煤的液化
①煤的直接液化:
·使煤与氢气作用生成液体燃料。
②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。
甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽油作内燃机的燃料。
CO + 2H2 CH3OH
催化剂
(1)天然气的组成及其综合利用
天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料,可以直接用作燃料。
2 、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料
天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,作为化工原料,它主要用于合成 和生产 等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料,通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。
氨
甲醇
(2)石油的组成及其综合利用
①石油的成分:
按物质来看:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。
按元素来看:碳、氢含量为97%--98%
②石油炼制:
a、石油的分馏
b、石油的催化裂化
c 、石油裂解(深度裂化)
d、石油催化重整
a、石油的分馏
·利用原油中各组分的沸点不同将复杂的
混合物分离成简单混合物的过程。
b、石油的催化裂化
提高轻质液体燃料的产量。
(1)裂化的目的:
(2)裂化的原理:
在催化剂的作用下将含碳原子多的重油(烃)断裂成碳原子较少的