第二节 石油和煤重要的烃

1、第二节第二节 石油和煤石油和煤 重要的烃重要的烃国际油价的涨幅影响各国经济的发展，国际油价的涨幅影响各国经济的发展，我国预计到我国预计到2020年，年，80%的石油将进口的石油将进口中国是最早发现和利用石油的国家之一，但近代石油炼制工中国是最早发现和利用石油的国家之一，但近代石油炼制工业是在中华人民共和国成立后，随着大庆油田的开发和原油业是在中华人民共和国成立后，随着大庆油田的开发和原油产量的增长才得到迅速发展的。产量的增长才得到迅速发展的。1983年原油加工能力已超过年原油加工能力已超过100kt，1984年居世界第年居世界第7位。而且加工手段和石油产品品种位。而且加工手段和石油产品品种比较

2、齐全比较齐全,装置具有相当规模和一定技术水平装置具有相当规模和一定技术水平,已成为一个能基已成为一个能基本满足国内需要，并有部分出口的加工行业。本满足国内需要，并有部分出口的加工行业。 石油化工石油化工：用石油产品和石油气做原料来生用石油产品和石油气做原料来生产化工产品的工业。产化工产品的工业。合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶合成洗地涤剂合成洗地涤剂医药医药化肥化肥炸药炸药油漆油漆石油石油化工化工“工业工业的血液的血液”一、石油的形成、物理性质和组成一、石油的形成、物理性质和组成 石油是远古海洋或湖泊中动植物尸体在地下经石油是远古海洋或湖泊中动植物尸体在地下经过漫长的复杂变化而形成的过漫长的复

3、杂变化而形成的粘稠油状液体混合物粘稠油状液体混合物。烃的自然界来源：烃的自然界来源： 天然气、石油天然气、石油物理性质物理性质: 深棕色或黑色液体深棕色或黑色液体,常有绿色或蓝色荧光常有绿色或蓝色荧光有特殊气味，不溶于水，比水稍轻有特殊气味，不溶于水，比水稍轻组成元素：组成元素：C、H元素为主，占元素为主，占9798，还含少，还含少量量S、N、O等元素。等元素。组成物质：组成物质：主要是由主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物组成的混和物 问题：为什么石油没有固定的熔沸点？问题：为什么石油没有固定的熔沸点？ 公路边的加油站里有不同型号的汽油和柴公路边的加油站里有不

4、同型号的汽油和柴油。你知道它们是怎样用石油制得的吗？以石油。你知道它们是怎样用石油制得的吗？以石油为原料还能制得哪些物质？它们有什么性质油为原料还能制得哪些物质？它们有什么性质和用途？和用途？ 依据原理依据原理：在烃分子里，含碳原子：在烃分子里，含碳原子数越少，沸点越低；含碳原子数越多，数越少，沸点越低；含碳原子数越多，沸点越高。沸点越高。 在加热液态烃类混合物时，低沸点在加热液态烃类混合物时，低沸点的烃先汽化，先冷凝液化；高沸点的的烃先汽化，先冷凝液化；高沸点的烃后汽化，后冷凝液化。烃后汽化，后冷凝液化。二、石油的炼制二、石油的炼制1.石油的分馏石油的分馏:3、请结合刚才的石油分馏操作过程，

5、给、请结合刚才的石油分馏操作过程，给“分馏分馏”下一个定义：下一个定义： 通过加热、冷凝，把液态混和物分成不同沸点范围的通过加热、冷凝，把液态混和物分成不同沸点范围的产物的过程。产物的过程。实验室实验室分馏分馏装置注意点：装置注意点： 1、温度计水银球、温度计水银球与与蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶的支管口相平的支管口相平； 2、加几粒、加几粒沸石沸石，以防，以防暴沸暴沸 3、冷凝水流向是由、冷凝水流向是由下下向向上上。1、请概括叙述一下，、请概括叙述一下，分馏分馏石油过程中两个主要过程石油过程中两个主要过程2、分馏分馏的作用是什么的作用是什么？分离出不同沸点范围的产物。分离出不同沸点范围的产物。加热、冷凝

6、加热、冷凝根据分馏实验回答下列问题（根据分馏实验回答下列问题（蒸馏原理蒸馏原理）以上为实验室以上为实验室分馏分馏，那么工业上如何炼制呢？，那么工业上如何炼制呢？（见课本）（见课本）原油脱盐脱水石油 常压分馏石油气石油气(C1C4)汽油汽油(C5C11)煤油煤油(C10C16)柴油柴油(C15C18)重油重油(C20以上以上) 分馏出来的物质是纯净物吗？重油重油减压分馏减压分馏重柴油重柴油轻润滑油轻润滑油中润滑油中润滑油重润滑油重润滑油渣油渣油2.石油裂化石油裂化： 在一定条件下，把相对分子质量大在一定条件下，把相对分子质量大, 沸点高的烃断沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。裂为

7、相对分子质量小、沸点低的烃的过程。如：如：C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H10 + C4H8 C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6石油有热裂化和催化裂化两种石油有热裂化和催化裂化两种热裂化热裂化(500):所得汽油质量所得汽油质量较差较差,且易且易碳化结焦碳化结焦, 影响生产影响生产,常被催化裂化代替常被催化裂化代替.催化裂化催化裂化:经过催化裂化经过催化裂化,可获得可获得质量比较高的汽质量比较高的汽 油油.（裂化汽油）（裂化汽油）裂化：裂化：在一定条件下，把在一定条件下，把相对分子质量大的相对分子质量大的烃断裂为烃断裂为 相对分子质量小相对分子质量

8、小的烃的过程。的烃的过程。目的：目的：提高提高轻质液体燃料轻质液体燃料（特别是（特别是汽油汽油）的产量和质量。）的产量和质量。原料：原料：重油、石蜡重油、石蜡产品：产品：轻质液体燃料，主要是汽油（称轻质液体燃料，主要是汽油（称裂化汽油裂化汽油）方法方法实验现象实验现象第一支试管中有少量液体凝结，有汽油的气味。第一支试管中有少量液体凝结，有汽油的气味。第二支试管中高锰酸钾酸性溶液第二支试管中高锰酸钾酸性溶液(或溴水或溴水)褪色。褪色。实验结论：实验结论： 有难溶于水的有机物生成，同时产生了有难溶于水的有机物生成，同时产生了可使高锰酸钾和溴水褪色的物质。可使高锰酸钾和溴水褪色的物质。石蜡催化裂化石

9、蜡催化裂化3、裂解、裂解石石油油的的分分馏馏产产品品定义：定义：使具有长链分子的烃在使具有长链分子的烃在700度以度以上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解目的：目的：生产短链不饱和烃如工业生产短链不饱和烃如工业“三烯三烯” 乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯 乙烯的产量作为衡量石油化工发乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志展水平的标志用途：用途：合成纤维，塑料，橡胶等合成纤维，塑料，橡胶等原料：原料：石油分馏产品（包括石油气）石油分馏产品（包括石油气）产品：产品：短链不饱和气态烃（如短链不饱和气态烃（如乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、 丁二烯丁二烯等）和少量液态烃

10、。等）和少量液态烃。石油的分馏、裂化、裂解的对比石油的分馏、裂化、裂解的对比石油的炼石油的炼 制制方法方法分馏分馏裂化裂化石油的裂解石油的裂解常压常压 减压减压热裂热裂化化催化催化裂化裂化原理原理用加热冷凝的方法把用加热冷凝的方法把石油分成不同沸点范石油分成不同沸点范围的产物围的产物在加热或催化剂存在在加热或催化剂存在的条件下，把相对分的条件下，把相对分子质量大，沸点高的子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃量小，沸点低的烃在高温下，把石油产在高温下，把石油产品中具有长链分子的品中具有长链分子的烃断裂烃断裂 成为各种短链成为各种短链的气态烃或液态烃。的气态烃或液

11、态烃。主要原料主要原料原油原油重油重油重油重油含直链烷烃的石含直链烷烃的石油油 分馏产品（含分馏产品（含石油气）石油气）主要产品主要产品汽油汽油煤油煤油柴油柴油重油重油润滑油润滑油凡士林凡士林石蜡石蜡沥青沥青抗震性能好的气抗震性能好的气油和甲烷、乙烷、油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯二烯三、环境保护三、环境保护 石油炼制工业的污水、废气、废渣排放量很大，是很大的污石油炼制工业的污水、废气、废渣排放量很大，是很大的污染源。近年来，各国都制定了很多法律、标准，限制污染；同时染源。近年来，各国都制定了很多法律、标准，限制污染；同时开发和

12、实施了很多环境保护新技术，如大量采用空气冷却器以减开发和实施了很多环境保护新技术，如大量采用空气冷却器以减少冷却用水、污水深度处理和回收利用、炼油厂尾气深度处理，少冷却用水、污水深度处理和回收利用、炼油厂尾气深度处理，以及大力发展加氢处理和加氢精制工艺等，逐步实现无污水排放以及大力发展加氢处理和加氢精制工艺等，逐步实现无污水排放炼厂、清洁炼厂等。炼厂、清洁炼厂等。 采用先进加工工艺和发展催化剂、添加剂，以增产轻质油品采用先进加工工艺和发展催化剂、添加剂，以增产轻质油品和提高油品质量和提高油品质量 为了增加汽油的辛烷值和减少四乙基铅添加量，为了增加汽油的辛烷值和减少四乙基铅添加量，很多国家广泛采用催化重整、异构