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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,煤、石油、天然气的综合利用,煤、石油、天然气的综合利用,中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄淑和,5,月,25,日在北京表示，按目前能源消费方式，,2020,年中国原油缺口可能加大到,2.57,亿吨，中国将面临更大的资源环境压力。他称，到,2020,年中国需要一次能源,32,亿吨以上标准煤，能源消费要比,2000,年增长,2.5,倍。,如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。,中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄,一、煤的组成和综合利用,1.,煤的组成,煤的组成,无机物,(,少量,),无机盐等,有机物,C,元素,大量,H,、,O,、,N,、,S,等元素,少量,污染环境,CO,x,、,NO,x,、,SO,2,烟尘,一、煤的组成和综合利用1.煤的组成煤的组成无机物(少量)无机,2.,煤的综合利用,煤直接作燃料,利用率低并污染环境,（,1,）煤的干馏,煤的干馏原理：,把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。,煤的干馏实验装置图,2.煤的综合利用煤直接作燃料利用率低并污染环境（1）煤的,煤干馏的主要产品和用途,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、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、萘类,染料、医药、农药、,合成材料,沥青,筑路材料、制碳素电极,焦 炭,炭,冶金、合成氨造气、电石、燃料,煤干馏的主要产品和用途 主 要 成 分,煤的气化,:,在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。,主要反应是：,C(s)+H,2,O(g)CO(g)+H,2,(g),高温,煤的液化,:,在一定条件下将煤转化为液体燃料,直接液化,:,煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化,:,先转化为,CO,和,H,2,，再在催化剂作用合成甲醇,CO+2H,2,CH,3,OH,（甲醇）,一定条件,煤的气化:在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,2024/11/18,2023/9/19,二、石油的组成和综合利用,含烃的混合物,按元素来看：碳、氢含量为,97%-98%,按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,气态：石油气,液态：汽油、煤油,固态：沥青,由多种碳氢化合物组成的混合物,1,、石油的组成,二、石油的组成和综合利用含烃的混合物气态：石油气液态：汽油、,(1),石油的分馏,石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。,2,、石油的综合利用,原理,：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程,(1)石油的分馏 石油分馏主要在分馏塔中进行，,（,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（裂化汽油）等。,C,16,H,34,C,8,H,18,+C,8,H,16,催化剂,加热、加压,催化剂,加热、加压,C,8,H,18,C,4,H,10,+C,4,H,8,（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,（,3,）石油的裂解,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，获取有机化工原料，,获得工业上的“三烯二烷”（乙烯、丙烯，,1,，,3-,丁二烯）,催化剂,加热、加压,CH,+C,H,C,H,C,H,催化剂,加热、加压,C,H,+C,H,乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。,（3）石油的裂解 用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂,裂化与裂解的区别,:,裂化,:,在一定条件下,使相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程,.,裂解,:,比裂化更高的温度,(700,800),使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,.,裂解是,一种深度的裂化,裂化与裂解的区别:裂化:在一定条件下,使相对分子质量大、沸点,（,4,）石油的催化重整：,将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃,石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。,（4）石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃,石油的分馏及裂化的产品和用途示意图,石油的分馏及裂化的产品和用途示意图,分馏,是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方,法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。,干馏、分馏和蒸馏的区别：,干馏,是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应,的过程，属于化学反应。如：煤的干馏。,蒸馏,是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加,热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。,分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方干馏、分馏和蒸馏的区,比较蒸馏、分馏、干馏,蒸馏,分馏,干馏,操作过程,原理,目的,加热和冷凝,加热和冷凝,隔绝空气,加强热,物理,变化,物理,变化,复杂的物理变化和化学变化,分离,精炼,加工煤,比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏,三、天然气组成和综合利用,1,、天然气的组成：主要成分是甲烷,2,、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,液化天然气公交车,天然气灶,三、天然气组成和综合利用1、天然气的组成：主要成分是甲烷2、,四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料,1,、聚合反应：由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合,物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。,化石燃料的产品,三大合成材料（,塑料、合成橡胶、合成纤维）,聚乙烯,nCH,2,CH,2,CH,2,CH,2,n,催化剂,单体,链节,聚合度,2,、聚合物的特点：,相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。,四、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料1、聚合反应：由低分,聚氯乙烯,nCH,2,CH,2,CH,2,CH,2,n,催化剂,Cl,Cl,nCH,2,CH,2,CH,2,CH,2,n,催化剂,CH,3,CH,3,聚丙烯,方法：将,双键改,为,单键,，将原来连在,不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上,方或,下方,。,聚氯乙烯nCH2CH2 CH,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,聚丙烯塑料,聚苯乙烯塑料,聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料,聚四氟乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃,酚醛塑料,聚四氟乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃酚醛塑料,
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