煤、石油和天然气的综合利用教学ppt课件

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level, ,*,Click to edit Master title style,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,*,第二节 资源综合利用 环境保护（,1,）,南昌二中 陈红云,第四章 化学与自然资源的开发利用,煤,、,石油和天然气的综合利用,第二节 资源综合利用 环境保护（1）南昌二中 陈红云,1,本节课要学习的主要内容,煤的综合利用,1,石油,的综合利用,2,天然气,的综合利用,3, ,本节课要学习的主要内容煤的综合利用1 石油的综合利用 2天,2,当前地球正面临的严重问题：,化石能源越来越少,环境问题越来越严重,保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题, ,当前地球正面临的严重问题：化石能源越来越少www.jxjyz,3,三废：,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、环境污染, ,三废：废气、废水、废渣 煤、石油和天然气仍然是人类,4,煤的结构模型,一、煤、石油和天然气的综合利用,(,一,),、煤的组成及其综合利用,1,、煤的组成, ,煤的结构模型一、煤、石油和天然气的综合利用(一)、煤的组成及,5,无机物,(,少量,),有机物,C,元素,大量,H,、,O,、,N,、,S,等元素,少量,无机盐等,污染环境,CO,x,、,NO,x,、,SO,2,烟尘,煤的组成,1,、煤的组成,(,一,),、煤的组成及其综合利用,煤,直接作燃料,利用率低并污染环境, ,无机物(少量)有机物C 元素大量H、O、N、S 等元素无,6,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,2,、煤的综合利用, ,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,7,将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做,煤的干馏,。,(1),煤的干馏,煤的干馏装置, ,将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干馏。,8, , www.jxdjg.gov,9,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,(2),煤的气化：,CO(g)+3H,2,CH,4,(g)+H,2,O(l),一定条件,反应,原理, ,在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的,10,煤气的成分、热值, ,煤气的成分、热值 www.j,11,在一定条件下将煤转化为液体燃料的过程。,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,H,2,，再在催化剂作用下合成甲醇,CO+2H,2,CH,3,OH,催化剂,(3),煤的液化：,煤的液化分为直接液化和间接液化,:,C(s)+H,2,O CO(g)+H,2,(g),高温, ,在一定条件下将煤转化为液体燃料的过程。直接液化：间接液化煤与,12, , www.jxdjg.gov,13,（二）、天然气的组成及其综合利用,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？,阜阳市利用,“,西气东输,”,工程天然气门站鸟瞰图, ,（二）、天然气的组成及其综合利用 我国的天然气资源很,14,（二）、天然气的组成及其综合利用,天然气的主要成分是甲烷。,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,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是一项具有挑战性的课题。,氨,甲醇, ,（二）、天然气的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷,15,练习,1.,含有碳元素的混合物是（）,二氧化碳，石灰石，甲烷，天然气，一氧化碳，石油，乙醇，煤，醋酸，水煤气。,A,B,C,D,D,2.,下列燃料燃烧不会造成环境污染的是（）,A,煤,B,酒精,C,汽油,D,氢气,B D, ,练习1.含有碳元素的混合物是（）D2.,16,3.,关于焦炭的说法正确的是：（）,A,焦炭就是煤,B,焦炭是由煤隔绝空气强热后制得的,C,焦炭是由木材隔绝空气强热后制得的,D,焦炭可用作毒气的吸附剂,B,4.,下列关于煤的叙述中不正确的是（）,A,煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源,B,煤的干馏过程属于化学变化,C,煤是由多种有机物组成的混合物,D,煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。,C, ,3.关于焦炭的说法正确的是：（）B4.,17,（三）、石油的组成及其综合利用,石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。,(,黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。,),按元素：,碳、氢含量为,97%98%,按物质：,烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。,（,一般石油不含烯烃,）,按组成状态：,固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。, ,（三）、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳,18,石油的分馏：,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。,石油的常压蒸馏产品：,重油的减压蒸馏产品：,石油气,C,4,以下,汽油,C,5,C,8,煤油,C,11,C,16,柴油,C,15,C,18,重油,C,20,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？, ,石油的分馏：石油的常压蒸馏产品：重油的,19,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,20,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。,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,你了解裂化汽油吗？, ,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,21,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烃，,获取有机化工原料,，如乙烯等,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, ,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,22,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, ,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,23,25%,产量提高,原油的分镏及裂化的产品和用途示意图, ,25%产量提高原油的分镏及裂化的产品和用途示意图www.jx,24,过程,原理,原料,产品及用途,脱水,脱盐,分馏,催化裂化,裂解,催化重整,除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。,利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。,石油气，,汽油，煤油，柴油,，石蜡油、润滑油、重油等。,轻质液体燃料（裂化汽油）,在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。,采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子,乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）,重油,原油,原油,燃料油、润滑油,石油炼制,在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。,燃料油、润滑油,苯的同系物及其它芳香烃,注：,石油的分馏是物理变化，催化裂化、裂解、催化重整是化学变化。,过程原理原料产品及用途脱水分馏催化裂化裂解催化重整除去原油中,25,（四）聚乙烯与高分子化合物,1,、聚乙烯的生成,CH,2,CH,2,n,2,、高分子化合物及其特征,相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。,CH,2,=CH,2,+CH,2,=CH,2,+CH,2,=CH,2,+,nCH,2,=CH,2,聚乙烯,CH,2,CH,2,n,乙烯为单体，重复结构单元,CH2,CH2,称为链节，,n,为聚合度,-,表示高分子化合物中所含链节的数目。, ,（四）聚乙烯与高分子化合物1、聚乙烯的生成 CH2CH,26,加聚反应,聚合反应：,由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应,。,此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。,三大合成材料:,塑料、合成橡胶、合成纤维,综合利用的意义：,物尽其用、保护资源，,创造出更多产品, ,加聚反应聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对,27,思考与交流,(P99),1.,合成材料的生产和使用与环境保护、协调发展是一个社会问题，很多具体问题就现实地摆在我们面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，还是回收利用？,请根据所学的内容，并搜集必要的资料，就支持和反对大量生产和使用合成材料展开讨论或辩论。可以参考下列正方和反方的一些观点：,正方观点举例：,（,1,）生产和使用合成材料可以更加合理的开发和利用自然资源。,（,2,）生产和使用合成材料可以使利用太阳能变得方便、经济和实用。, ,思考与交流(P99)1.合成材料的生产和使用与环境保护、协调,28,思考与交流,（,3,）用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。,反方观点举例：,（,1,）生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。,（,2,）废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，经济上考虑根本不合算。,（,3,）天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。, ,思考与交流（3）用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于,29,思考与交流,(P99),2.,回收利用废旧合成材料主要有三种途径，一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。, ,思考与交流(P99)2.回收利用废旧合成材料主要有三种途径，,30,5.,关于裂化和裂解的叙述中，不正确的是（）,A,裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃,B,裂解与裂化都是为了得到气态烃,C,裂解与裂化的原料都是石油分馏产品,D,裂解与裂化都是为了使相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃,6.,下列物质中属于高分子化合物的是（）,硫化橡胶 蔗糖 油脂 酚醛树酯 蛋白质,A,B,C,D,B,D, ,5.关于裂化和裂解的叙述中，不正确的是（）BD,31,谢谢大家！,谢谢大家！,32,