资源简介

(共23张PPT)
第八章 第一节
自然资源的开发利用
第三课时
煤、石油、天然气的综合应用
化石能源的开发利用
化石能源主要分为哪些
煤
石油
天然气
煤的开发利用
1.煤的形成
古代植物遗体的堆积层埋在地下后,经过长时期的地质作用而形成
2.煤的组成——有机物+少量无机物组成的复杂混合物
主要元素 其他元素
氧化物会造成环境问题
CO2会加剧温室效应
C
H、O、N、S 等
褐煤
泥煤
无烟煤
煤的开发利用
3. 煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
煤直接作燃料有什么问题？
—利用率低并污染环境
①减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物等污染。
②提高了煤燃烧的热效率
③提取了煤中的化学原料。
煤的干馏
将煤隔绝空气加强热使它分解的过程
煤的干馏是复杂的物理和化学变化过程
点燃，导管尖嘴处有淡蓝色火焰。
出炉煤气：H2、CH4、C2H4、CO
玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质这是焦炭
U形管底部有黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。
成分：苯、甲苯、二甲苯等
煤的干馏
干 馏 产 品 主 要 成 分 主 要 用 途
出炉煤气 (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 (液) 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 染料、医药、农药、合成材料
沥青 筑路材料、制碳素电极
焦 炭(固) 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料
煤的气化
工业制水煤气的方法
属于化学变化
把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程
水煤气
煤的液化
直接液化：使煤与H2作用生成液体燃料
间接液化:
CO(g) + 2H2(g)
催化剂
CH3OH(l)
C(s) + H2O(g) === CO(g) + H2(g)
高温
【思考与讨论】
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
煤
气化
CO和H2
催化剂
CH3OH(甲醇)
天然气的开发利用
1.天然气的形成：
2.主要成分：甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等
古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物
燃料(清洁能源)、
化工原料：用于合成氨、
生产甲醇、合成两碳或多碳有机物
3.用途
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
CH4 → 2H2 + C
CH4 + 2H2O → CH3OH + H2
石油的开发利用
1.石油的形成
古代生物遗骸,堆积在湖里、海里,或是陆地上,经高温、高压的作用,由复杂的生物及化学作用转化而成的
2.石油中元素
C、H（占97%-98%）O、N、S等
3.石油的成分
多种碳氢化合物组成的混合物
4.石油的物性
粘稠液体，呈黑色或深棕色，有特殊气味，不溶于水，比水稍轻，没有固定的熔沸点
1~50个碳原子的烷烃及环烷烃，一般不含烯烃
石油的分馏
石油的分馏
石油气(C1～C4)
汽 油(C5~C12)
煤 油(C12~C16)
柴 油(C15~C18)
重 油(C20以上)
原油
脱盐脱水
石油
常压分馏
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
柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青
减压分馏
轻质油
物理变化
石油的裂化
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、加热、加压的作用下将含碳原子多的重油(烃)断裂成碳原子较少的烃的过程
C16H34 C8H18+C8H16
催化剂
加热、加压
烷烃
烷烃
烯烃
裂化的主要产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等
石油的裂解
在催化剂、加热、加压、更高温下经多步断裂变成短链烃
裂解(深度裂化)
裂解的目的：
获得乙烯、丙烯、甲烷、丁二烯等重要化工基本原料
C4H10
丁烷
CH4
甲烷
＋
C3H6
丙烯
催化剂
加热、加压
C2H6
乙烷
C4H10
丁烷
＋
C2H4
乙烯
催化剂
加热、加压
C8H18
辛烷
C4H10
丁烷
＋
C4H8
丁烯
催化剂
加热、加压
石油的催化重整
在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，
使链状烃转化为环状烃
①提高汽油的质量
②获得副产物氢气
③获得苯、甲苯等重要的化工原材
目的
石油的开发利用
目前大多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料
石油的综合利用
石油的开发利用
以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
塑料
合成橡胶
合成纤维
三大合成材料：
人工合成
高分子材料
石油的开发利用
干馏 蒸馏 分馏
原理
产物
反应类型
隔绝空气、高温下使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
与蒸馏原理相同
产物为混合物
产物为单一组分的纯净物
产物为沸点相近的各组分组成的混合物
化学变化
物理变化
物理变化
化学“三馏”的比较
石油的开发利用
化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃
石油的开发利用
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
石油的开发利用
(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(　　)
(2)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质(　　)
(3)煤中含粗苯、煤焦油等物质，可通过蒸馏获取苯、甲苯等芳香烃(　　)
(4)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(　　)
(5)煤的气化和液化都是物理变化(　　)
(6)天然气是清洁的化石燃料，对环境没有污染(　　)
×
√
×
×
×
×
石油的开发利用
1.下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是(　　)
A.煤的气化和液化都是物理变化
B.煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化
C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油
D.煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成
C
石油的开发利用
2.下列说法不正确的是(　　)
A.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
B.将重油经过裂化可以得到汽油
C.将石油裂解制得乙烯等化工原料
D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
A
课堂小结

展开更多......

收起↑