第二节化学与资源综合利用环境保护

第四章

第二节资源综合利用环境保护第一课时煤、石油、天然气的综合利用

背景知识回顾一、化石燃料煤、石油和天然气都是古代

经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为

燃料，是

资源。二、煤、石油燃烧对环境的影响1、煤的燃烧对空气的影响煤燃烧时会排放出

等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出

、

、含

化合物、未燃烧的

化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。动植物遗骸化石不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物铅碳氢迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。能源国家石油（亿吨）天然气（亿立方米）煤炭（亿吨）中国产量1.461175.612.4消费量1.627175.65.72美国产量3.8635320.99.35消费量8.0795924.14.92

1994年中美三大能源产量与消费量比较表我国煤的分布图上京煤矿宁夏优质无煤—太西煤露天采区求知课堂互动一、煤的综合利用1、煤的组成组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。煤的结构模型一、煤的综合利用：

2、煤的分类腐泥煤腐植煤褐煤烟煤泥煤无烟煤按C%95%以上70%以上60%~70%50%~60%工业上煤品质的检测指标：发热量、挥发分、固定碳、水分、灰分等煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置2一、煤的综合利用（1）煤的干馏①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。②煤干馏的主要产品和用途（2）煤的气化：

将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件中热值气高热值气2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol煤气储气柜煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化装置将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。一、煤的综合利用（3）煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温

CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：小资收料：最近候，美胳、联娱邦德键国、算日三耽国正刻式签辰订协前议合鸣建一摇个日罗处理60迫00吨煤灭的溶盈剂精归炼煤(称SR居C—察Ⅱ方法)的液箩化示刺范工摧厂。论用这盲个方援法，2～3t煤可品以产1t汽油(视煤艰种而僚异)，说牵明这之项技光术已想发展纷到一况定的法成熟筒程度栏。最近碑，美洪国某轧公司掏发表撤了用闯分子蛮筛作雾催化轮剂把发甲醇秩转化竖为汽茫油的马专利蝴。这帝种催违化剂虾能够肿有效命地控廉制产妨物的乳分子盲大小葬的形锅状，哪因此吧产品迈中75％直计接可纷以用宁作高忙级汽宇油。煤液以化的装置纳米筝级煤兴液化桃油煤携液化澡烘干时机液化转氣罐煤氣第灶二、寨石油建的综眼合利昨用1、石积油的缝组成缓元素:主要折是碳故、氢券元素是由秩各种哄烷烃利、环长烷烃浑和芳敞香烃花组成寨的混棕合物岛。（还有舅水分分、盐纹分等蹄杂质廉）石油湖的主钢要成帽分：2、石亮油的探炼制(除水妨脱盐涛后)（1）石鸟油的厌分馏做：利用怒原油霸中各煤组分神的沸悲点不俗同将餐复杂灯的混汪合物眼分离闭成简沈单混任合物且的过漆程。石油灰分馏耳示意趟图3、石竟油的拦裂化须和裂正解（1）裂青化的塘目的呜：（2）裂甲化的含原理浸：石油摧的裂贺化是。在催化植剂的作颠用下堵将含尝碳原剧子多快的重倚油（绒烃）诸断裂钱成碳邪原子烤较少坐的烃隙的过疼程。提高息轻质驴液体候燃料顿的产骂量。(3乐)裂解:深度魄的裂菠化。裂解荐的目患的：获得馒乙烯辟、丙内烯、服甲烷陵等重屋要化泡工基肠本原舟料。乙烯东的产足量是副一个洲国家名石化熟水平茧的标监志25孝%产量战提高4、石铃油结馅构的钉重整石油隆在加喜热和嫩催化筒剂的季作用猎下，命可以陪通过录结构准的重袜新调赚整，晴是链阵状烃领转化伤为环锄状烃傲，如病苯或亿甲苯幅等，铸它们索也是骗重要坑的化景工基答本原尝料。中海率油渤仁海石唱油平豪台三、简天然晋气的愁综合肥利用天然越气既判是一党种清然洁的弓化石不燃料呼，更鸦是一隶种重絮要的寸化工糖原料野，作婆为化副工原叮料，勤它主云要用亮于合丘成和生胁产等。休天然合气化伐工以陈含一贫个碳赤原子感的甲茎烷为杂原料叫，通安过化脂学变网化形箱成含骆两个梳或多翼个碳征原子仍的其初他有拨机化庭合物蜂。实酿现天陶然气朵的有欧效转厕化是签一项耐具有发挑战被性的太课题茫。氨甲醇柴达漫木盆卸地天显然气估储量能突破30局00亿立齿方米珠海球振戎腾公司滩已经赖与伊店朗方从面签瓶署协核议，蕉同意权在未旱来25年向栗伊朗投购买20晒0亿美赵元的捷液化斩天然救气亚洲晴最大近的天巾然气涝处理鹊厂阜阳绪市利冰用“仆西气拳东输识”工邪程天富然气屯门站绢鸟瞰共图俄天伤然气配管道换通向脂中国德国缝天然薪气汽灶车天然确气灶液化中天然部气公艳交车四、蜻合成耐材料1、原售料：。2、合挺成材存料基挣本特泽征：。3、合岛成材伍料的缺合成狐原理倒：。例如咬：乙届烯合浆成聚雾乙烯，丙烯煎合成内聚丙贯烯。石油稀、煤耗、天农然气相对控分子深质量位很大膀，属丸于高叹分子警化合聪物加聚稳、缩艇聚合成搞材料轨概况集：随着特人类并不断校的文卫明和喂进步侧，人叫对天佛然材浇料的嫂利用掠已不深能满毛足很芝多方挥面的牢需要瞧，于洽是就两发生秆了一筑场材贴料的些革命蜘－－的人工堤合成椅材料缝；合成抢材料服的原肯料丰猴富、蚂制造隙加工舌简单懒，性昌能千柴变万滴化；塑料坟、合际成纤奥维、他合成仅橡胶称为茫三大游合成歇材料慕；黏合被剂、伐涂料昼也属筛于合担成材困料。塑料塑料恭的主节要成拆分是立合成匠树脂翅，其伞中还倦添加袄了某跌些特蹄定用墓途的闹添加荡剂（狠如提疼高塑蓄性的芦增塑坚剂、责防止违老化竹的防体老化坡剂）巷；有吗些热塑瓣性塑浙料（聚始乙烯范塑料尘），可乓以反旧复加凳工，爬多次买使用近；有圆些热固蝇性塑兆料（电意木），一榨旦加野工成铁型就傻不会冰受热肢熔化纵。常见演的塑仓料：腔聚丙坟烯、殊聚苯趣乙烯柏、聚遣甲基宜丙烯兼酸甲乡丰酯（失有机虫玻璃司）、军酚醛栗塑料恼（电摊木）剖、聚动四氟惜乙烯买（塑源料王禾）等寇。聚丙驰烯：单体还：CH2＝CH革CH3聚苯燃乙烯单体贸：CH2＝CHC6H5聚甲基厅丙烯仇酸甲风酯（有糊机玻座璃）单体累：CH2＝CCH3COOCH3酚醛竭塑料单体奋：苯酚犯、甲嗽醛聚四磨氟乙滚烯单体饮：CF2＝CF2合成币纤维纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等合成唤橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶硅橡胶思考住与交扒流：1、目勤前，项回收诵利用惨废旧马合成摘材料吉有很沿多途始径，币请查壁阅资虽料了睁解有计哪些释途径祝？并追试着访从环灶境保浆护和竹经济蔬成本漫等方查面作印出评剖价。2、你不认为束应该鱼限制陪生产晒、使蹦用聚吊苯乙益烯塑静料快喊餐盒雄，还割是回迅收利病用？国请用抄必要鸟资料坝和数旺据作鼓为论白据。1、回财收利脑用废木旧合清成材毕料主贵要有客三种称途径弯：一渡是通枪过熔匠融再违生重际新作毒成多充种有萄用的界材料泳；二勿是采坏用热穷裂解凉或化翼学处蝴理的渣方法烤使其棍分解膛，用陕于制闪备多维种化撑工原序料；遗三是吊将废触旧合董成材章料作潜为燃侮料使文用。正方织观点此举例盖：1、生栗产和闲使用滤合成摆材料曾可以普更加久合理师的开际发和索利用窄自然而资源姐；2、生染产和钳使用饮合成社材料娇可以柿使利帮用太枝阳能择变的辱方便匙、经五济和稍实用程；3、用续合成樱材料袖替代济木材州、棉笛花、方天然春橡胶川等，匀有利枣于生萄态环组境的称保护乞。反方催观点跟举例归：1、生则产和江使用蜡合成销材料铜等自也然界烟原本范没有应的物枯质，呢超出帅环境葬的自泊然消艘化能航力，添这不女是科疯技的孙进步齿，而接是异楚化和释倒退翁。2、废遥旧合灰成材票料的燃回收帅和利伴用并展不容显易，恭甚至送有些住材料军的回倒收再涛生成路本大眼大高磁于制群造成悄本，墨经济讽上考繁虑根拆本不探合算故。3、天植然的沙东西弓是最炮好的苦，我甘们应咱该提汉倡“地回归毁自然呆”的怠绿色翼生活翠方式但，拒尾绝生井产和啄使用脑合成俱材料例。第二冲课时第二阿课时背景返知识秆回顾1、通船常所竹说的课三废性是指、和。2、绿大色食讽品是葬指的食次品，白色雨污染激是指。废渣废气废水塑料低垃圾无污谱染、拍无公涨害求知待课堂赠互动一、烛环境娘保护1、在落环境界问题倾面前观，化吐学工矛作者好所面衫临的抽重要纺问题在环乘境问仁题日检益突押出的毫今天传，化附学工择作者某所面洒临的唉重要重任务除是对的检删测、的治龟理、扁寻找智从源兰头上肌治理的生罢产工楼艺。2、化皇学在枕三废吩治理孕过程老中的足重要逢作用环境逐情况三废环境刮污染二、环境碍保护与绿色狸化学1、环静境：窜主要烧是指蜂人类手的生徐存环跨境。2、环的境问求题：稠主要脉是指蹲由于夸人类昌不合最理开锦发和巨利用株自然千资源津而造董成生底态环良境的捐破坏悲，以递及工竖农业腥生产肢和人剪类生骗活所纵造成衡的环访境污谱染问徐题。3、环苗境污森染：节人类拌排放性的污头染物猾质超精过了哲环境咏的自例净能爽力，佳引起欲环境绣质量等发生穿不良阻变化些从而奋危害秆人类挣健康赚和生穗存的夜现象筐。因此肾，要索随时挣进行么环境昆监测基！！云！如：放水华合、赤筑潮、城酸雨唱、光耐化学圈烟雾……水华目前,全球但有三桌大块渴酸雨旁地区策：西欧,北美粱和东悬南亚恐。我迁国长务江以跨南也着存在鄙连片碌的酸拔雨区侦域。暮在酸幅雨区村域内,湖泊叮酸化,渔业宋减产,森林蛋衰退,土壤着贫脊,粮菜略减产,建筑逝物腐起蚀,文物楼面目颤皆非矛。光化纱学烟掠雾大气灯污染既物一氧险化氮解、二荷氧化枕氮和纱某些警碳氢翼化合质物在废太阳摔光紫歪外线悟的照族射下性，在低膀空大页气中摘发生袍复杂糕的光胸化学警反应章（大片气中鲁的氧至气也刻参加避了反挖应）列，形成冷白色光或浅电兰色答有特蔑殊气别味的明光化选学烟餐雾。光化挂学烟疼雾中搞主要著含二月次污相染物精如醛长类、糕酮类味、臭敬氧、雁过氧采硝酸岩、乙翠酰酯亩等。兆光化扮学烟龙雾严付重危蜂害人搜体健假康，满损害信植物梅及橡萄胶制勒品等拌。环境摇污染际的分扫类：按环泪境要娘素：分大饱气污印染、绕水体盏污染辩、土吊壤污要染。按人且类活垮动分：工副业环医境污金染、锯城市终环境馆污染祥、农祝业环省境污困染。按造孩成污漫染的漫性质景、来跃源分：化谅学污缸染、披生物瓣污染膀、物哀理污观染（助噪声欠、放恳射性亦、热苍、电搂磁波太等）出、固鞋体废啊物污吉染、芽能源歌污染驱。思考厌与交说流:1、硫找氧化慢物和古氮氧指化物标是形窄成酸桐雨的垫主要物质。工煮业上丽常利伯用它解们与叹一些傅廉价栗易得区的化所学物质扮发生设反应穗加以棕控制嫁、消渠除或判回收鸟利用酱。请花举例说明捐这些泼方法扰的化着学反徐应原例理和温类型饰。酸雨季是指PH赢≤5尘.6的酸赚性降篮水，沉其主酸要成伏分是嚼硫酸示和硝拴酸，盾属于锅严重南的大够气污冤染现柿象，绑会区佛域性哨或随佛风漂利移形扇成对跳土壤晚肥力园、森胖林、蜓水生衔动植授物和芝建筑赞物等烤的大拦范围文危害饰。酸曾雨主损要是毛由化鹊石燃掘料的坦燃烧例、金旁属矿将物的问冶炼俱、生茧产和射使用拍硫酸掉、硝骑酸的陡工厂昼等排箱放的助硫氧贿化物慕和氮孝氧化减物所敬造成动的。利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。

CaO+SO2====CaSO32CaSO3+O2====2CaSO4SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3800

℃800

℃再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。CH4+4NO2======4NO+CO2+2H2OCH4+4NO======2N2+CO2+2H2OPt400~500℃Pt400~500℃2、含卸氮、个磷的触大量酷污水纤任意圾排向这湖泊厘、水顷库和草近海海域震，会洲出现肚水华盯、赤秋潮等候水体铜污染乏问题奴。你必认为在农国村和遮城市册造成要的这肌种水饱体污摔染各疑有什圾么特朵点，并请竭查阅概资料吸了解伤有关毁的污逮染及名治理旺情况张。工业炮废水代和污铅水的原不适烘当排胡放、窜化肥汤的不妨合理使用较以及路生活蚀污水模的任裳意排出放会泻造成阅严重佛水体菊和水浇源污减染。搂例如壶，含男有大周量氮门、磷寒的污奏水排钞向湖糊泊、伪水库加和近如海海季域，肉造成程了水援体的集富营姜养化由，出虫现藻凭类