资源综合利用环境保护

1、煤的运输煤的运输 石油的运输石油的运输 天然气配气站天然气配气站 第四章 第二节资源综合利用环境保护 无机物无机物( (少量少量) ) C 元素（大量）元素（大量） H、O、N、S 等等 元素（少量）元素（少量） COx、NOx SO2、烟尘、烟尘 煤的煤的 组成组成 有机物有机物 污染环境污染环境 燃烧燃烧 混合物混合物 煤直接作燃料煤直接作燃料利用率低并污染环境利用率低并污染环境 无烟煤无烟煤 褐煤褐煤 烟煤烟煤 煤的种类煤的种类 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做 煤的干馏，煤的干馏，工业上也叫工业上也叫煤的焦化煤的焦化。 1、煤的干馏、煤的干馏

2、 焦炉气焦炉气 煤焦油煤焦油 焦炭焦炭 粗氨水粗氨水 化学变化化学变化 干馏的条件干馏的条件 在一定条件下将煤转化为在一定条件下将煤转化为液体液体燃料。燃料。 直接液化：直接液化： 间接液化：间接液化： 煤与煤与氢气氢气作用生成液体燃料作用生成液体燃料 先气化为先气化为CO和和H2，再在催化剂作用下合成，再在催化剂作用下合成甲醇甲醇 CO + 2 H2 CH3OH (甲醇甲醇) 催化剂催化剂 加热加热 加压加压 2、煤的气化、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在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程 3、煤的液化、煤的液化 C(s) + H2O(g) CO(g)

3、+H2(g) 高温高温 煤的汽化和液化煤的汽化和液化 就是使煤变成就是使煤变成清清 洁能源洁能源的有效途的有效途 径，与此同时煤径，与此同时煤 的的燃烧效率燃烧效率等也等也 得到得到提高提高 . . 水煤气水煤气 煤是工业的粮食煤是工业的粮食 煤的用途煤的用途 石油主要是多种石油主要是多种碳氢化合物碳氢化合物组成的组成的混合物混合物。 (黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水， 有特殊气味，有特殊气味，无固定沸点无固定沸点。) 原理：利用原油中各种成分沸点的不同，利用原油中各种成分沸点的不同， 采用加热蒸发、冷凝液化的方法把不同沸采用加热蒸发、冷凝液

4、化的方法把不同沸 点范围的成分分离成各种馏分的方法。点范围的成分分离成各种馏分的方法。 石油的分馏石油的分馏 思考：石油的分馏是物理变化还是化学变化。石油的分馏是物理变化还是化学变化。 工业上蒸馏石油的示意图工业上蒸馏石油的示意图 馏分：馏分： 汽油、煤油、柴油的熔沸汽油、煤油、柴油的熔沸 点由高到低的顺序是：点由高到低的顺序是： 柴油、煤油、汽油柴油、煤油、汽油 直馏汽油直馏汽油 （不含烯烃）（不含烯烃） 低低 高高 能否直接能否直接 蒸馏蒸馏 混合物混合物 属于轻质油属于轻质油 工业上石油蒸馏动画工业上石油蒸馏动画 石油的用途石油的用途 石油是工业的血液石油是工业的血液 （1）裂化的目的：

5、裂化的目的： （2）裂化的原理：裂化的原理： 提高轻质油（汽油）的产量。提高轻质油（汽油）的产量。 在催化剂的作用下将含碳原子多的重油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烃的过程。（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。 C16H34 C8H18 + C8H16 十六烷十六烷 辛烷辛烷 辛烯辛烯 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 C8H18 C4H10 + C4H8 辛烷辛烷 丁烷丁烷 丁烯丁烯 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 2、裂化、裂化 裂化汽油裂化汽油 （含烯烃）（含烯烃） 裂化前后的裂化前后的 碳原子数有碳原子数有 何关系何关系 （1）裂解的定义）裂解的定义:

6、 （2）裂解的目的：）裂解的目的： C4H10 CH4 + C3H6 丁烷丁烷 甲烷甲烷 丙烯丙烯 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 C4H10 C2H6 + C2H4 丁烷丁烷 乙烷乙烷 乙烯乙烯 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 深度的裂化。深度的裂化。 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 3、裂解、裂解 思考：思考：写出丁烷的两种裂解方式写出丁烷的两种裂解方式 乙烯的产量乙烯的产量 是一个国家是一个国家 石化水平的石化水平的 标志标志 主要成分为丙烷、丁烷、主要成分为丙烷、丁烷、 丙烯、丁烯等丙烯、丁烯等 主要成分为丁烷等主要成分为丁烷等

7、 日常生活中的石油气日常生活中的石油气 炼制炼制 方法方法 分馏分馏 裂化裂化裂解裂解 常压常压 分馏分馏 减压减压 分馏分馏 热裂热裂 化化 催化裂化催化裂化 条件条件常压加热常压加热 减压加减压加 热热 加热加热 催化剂、催化剂、 加热加热 高温高温 原料原料 原油原油 重油重油 重油重油石油分馏产石油分馏产 品中的烃品中的烃 目的目的将原油将原油 分离分离 将重油将重油 分离分离 提高轻质汽油提高轻质汽油 的产量和质量的产量和质量 获取短链气获取短链气 态不饱和烃态不饱和烃 主要主要 产品产品 溶剂油溶剂油 汽油煤油汽油煤油 柴油重油柴油重油 润滑油润滑油 石蜡等石蜡等 汽油等轻油汽油等

8、轻油乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、 甲烷甲烷 石油的分馏、裂化、裂解对比石油的分馏、裂化、裂解对比 （四）聚乙烯与高分子化合物 1、聚乙烯的生成 CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2CH2 n nCH2=CH2 聚乙烯 CH2CH2 n 加聚反应加聚反应 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。 聚氯乙烯塑料 聚乙烯塑料聚乙烯塑料 聚丙烯塑料聚丙烯塑料 聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料 塑料、合成橡胶、合成纤维 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 环境

9、问题 保护环境工作者当前的任务： （1）对环境情况的检测 （2）三废的治理 （3）寻找源头治理环境的生产工艺 要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。 生态环境破坏生态环境破坏 环境污染环境污染 废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废气（化学燃料燃烧及工厂废气） 废水（工业废水、生活废水等）废水（工业废水、生活废水等） 废渣（工业垃圾、生活垃圾等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等） 大气污染大气污染 酸雨酸雨 臭氧层空洞臭氧层空洞 全球气候变暖全球气候变暖 光化学烟雾光化学烟雾 水污染水污染 水华、赤潮水华、赤潮 （含磷洗衣粉等、太湖蓝藻事件）（含磷洗衣粉等、太湖蓝藻事件） 重金属盐污染重金属盐污染 电池

10、（电池（CdCd、HgHg等）等） 土壤污染土壤污染 白色污染白色污染 合理使用农药化肥合理使用农药化肥 最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化 为期望的最终产物,实现”零排放”。即原子利用率100%. %100 生生成成物物总总质质量量 期期望望产产物物的的总总质质量量 原原子子利利用用率率 2、绿色化学 绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少和消利用化学原理从源头上减少和消 除工业生产对环境的污染。除工业生产对环境的污染。 原子经济性反应原子经济性反应 高选择性反应高选择性反应 无毒无害原料无毒无害原料 可再生资源可再生资源 安全的生产工艺安全的生产工艺 提高能源的利用率提高能源的利

11、用率 应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂 应用无毒无害的催化剂应用无毒无害的催化剂 环境友好产品环境友好产品 （安全、能降（安全、能降 解、可再利用解、可再利用） 绿色化学示意图 1234567 l 2 2月月0202日：国际湿地日日：国际湿地日 l 3 3月月2222日：世界水日日：世界水日 l 4 4月月2222日：地球日日：地球日 l 5 5月月3131日：世界无烟日日：世界无烟日 l 6 6月月0505日：世界环境日日：世界环境日 l 6 6月月1717日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日 l 7 7月月1111日：世界人口日日：世界人口日 l 9 9月月1616日：

12、国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日 l 1010月月4 4日：世界动物日日：世界动物日 l 1010月月1616日：世界粮食日日：世界粮食日 l 1212月月2929日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日 把保护生态环境看成 自己的神圣使命，正成为 世界上越来越多人的共识。 请看 - 保护环境 从我做起 1.下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ） （A）石油中含有）石油中含有C5C11的烷烃，可以通过石油的分馏得的烷烃，可以通过石油的分馏得 到汽油到汽油 （B）含）含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 （C）煤是由有机物和无机物组成的复杂的

13、混合物）煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 （D）煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把）煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把 它们分离出来它们分离出来 分析：分析： （D）中说煤中含有苯和甲苯是错误的，应是）中说煤中含有苯和甲苯是错误的，应是 煤经高温干馏后所得的煤焦油中才含有苯和甲苯。煤经高温干馏后所得的煤焦油中才含有苯和甲苯。 课堂练习课堂练习 D 2.下列说法不正确的是下列说法不正确的是（ ） A.石油有固定的沸点，所以可以进行分馏石油有固定的沸点，所以可以进行分馏 B.将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以 得到汽油得到汽油 C.石油的

14、分馏是物理过程，而裂化和裂解石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解 属于化学过程属于化学过程 D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料 的产量和质量的产量和质量 课堂练习课堂练习 A 3.对照右图，下列叙述错误的是（对照右图，下列叙述错误的是（ ） A上图实验中发生了化学变化上图实验中发生了化学变化 B液体液体X溶液的溶液的PH7，液体，液体Y是一是一 种黑色黏稠状液体种黑色黏稠状液体 C气体气体Z易燃，可还原易燃，可还原CuO，也可使，也可使 溴水褪色溴水褪色 D试管试管A中产生浓的白烟中产生浓的白烟 分析：分析：煤的干馏产物有煤的干馏产物有NH3生成，易溶于水而

15、呈碱性，生成，易溶于水而呈碱性， pH7，同时干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要，同时干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要 为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气态为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气态 产物中有乙烯可使溴水褪色。产物中有乙烯可使溴水褪色。 D 课堂练习课堂练习 4下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A将煤加强热使它分解的过程叫干馏将煤加强热使它分解的过程叫干馏 B煤经过干馏，可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、煤经过干馏，可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、 焦炉气等焦炉气等 C煤的汽化和液化都是物理变化煤的汽化和液化都是物理变化 D原煤是既经济又不产生污染的优质燃料原煤是既经济又不产生污染的优质燃料 B 课堂练习课堂练习 5. 从石油制得乙烯，可采用的方法是（从石油制得乙烯，可采用的方法是（ ） A减压分馏减压分馏 B热裂化热裂化 C催化裂化催化裂化 D裂解裂解 D 6.右图是石油分馏塔的示意图右图是石油分馏塔的示意图 a、b、c三种馏分中三种馏分中() Aa的沸点最高的沸点最高 Bb的熔点最低的熔点最低 Cc的平均分子量最大的平均分子量最大 D每一种馏分都是纯净物每一种馏分都是纯净物 分析：分析： (1)分馏的原理分馏的原理物质的沸点不同