第四章第二节资源综合利用_环境保护

1、1第四章第四章 第二节第二节 化学与资源综合利用、环境保护化学与资源综合利用、环境保护2一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料3煤的组成煤的组成无机物无机物有机物有机物C 元素元素大量大量H 、N、S、O等元素等元素 少量少量Si 、Al、 Ca、 Fe 污染环境污染环境COx NOx SO2 烟尘烟尘煤的组成煤的组成456我国煤的分布图我国煤的分布图7煤的干馏煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做做煤的干馏煤的干馏 煤干馏的产物有哪些？煤干馏的产物

2、有哪些？焦炉煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭8煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途9煤的气化煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气（CO、H2）。）。 C（s）H2O（g） CO（g）H2 (g)高温10煤的气化：煤的气化： 将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 C(s) + HC(s) + H2 2O CO(g) + HO CO(g) + H2 2(g)(g)高温CO(g)+ 3HCO(g)+ 3H2 2 CH CH4 4(g) + H(g) + H2 2O(l)O(l)一定条件中热值

3、气中热值气高热值气高热值气2CO(g)+ O2CO(g)+ O2 2 2CO 2CO2 2(g)(g)；H=-566KJ/mol2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2 2H 2H2 2O(l)O(l)；H=-571KJ/molCHCH4 4(g)+ 2O(g)+ 2O2 2 CO CO2 2(g) + 2H(g) + 2H2 2O(l)O(l)H=-890.3KJ/mol11煤气储气柜煤气储气柜煤碳煤气化炉煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂宜昌煤制气厂等离子体辅助煤气化装置等离子体辅助煤气化装置12煤的液化煤的液化 在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料又又称人造石油，可继续

4、精制成汽油、柴油、称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。 13 将煤转化液体燃料的过程。将煤转化液体燃料的过程。 分为直接液化和间接液化。分为直接液化和间接液化。 煤的液化：煤的液化：C(s) + HC(s) + H2 2O CO(g) + HO CO(g) + H2 2(g)(g)高温 CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）一定条件如：如：直接液化直接液化:使煤和氢气作用生成液体燃料使煤和氢气作用生成液体燃料间

5、接液化：将煤先转化为间接液化：将煤先转化为CO和和H2，再在，再在 催催化剂作用下合成甲醇化剂作用下合成甲醇14煤液化煤液化 装置装置纳米级煤液化油纳米级煤液化油煤煤 液化烘干机液化烘干机液化氣罐液化氣罐煤氣灶煤氣灶15石油的综合利用石油的综合利用（1）石油的组成元素石油的组成元素: 主要是碳、氢元素主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：石油的主要成分：（2）石油的炼制石油的炼制(除水脱盐后除水脱盐后)石油的分馏：石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物利用

6、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。分离成简单混合物的过程。16石油分馏示意图石油分馏示意图1718石油的裂化和裂解石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：）裂化的目的：（2）裂化的原理：）裂化的原理：石油的裂化是石油的裂化是 。 在催化剂的作用下将含碳原子多的重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。油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解裂解: 深度的裂化。深度的裂化。裂解的目的：裂解的目的：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。乙烯的产量是一个国家

7、石化水平的标志乙烯的产量是一个国家石化水平的标志1925%产量提高产量提高20中海油渤海石油平台中海油渤海石油平台2122天然气的综合利用天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是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，它主一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成要用于合成 和生产和生产 等。天然气化工等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变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化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题

8、。性的课题。氨氨甲醇甲醇23柴达木盆地天然气储量突破柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米亿立方米24珠海振戎公司已经珠海振戎公司已经与伊朗方面签署协与伊朗方面签署协议，同意在未来议，同意在未来25年向伊朗购买年向伊朗购买200亿亿美元的液化天然气美元的液化天然气亚洲最大的天亚洲最大的天然气处理厂然气处理厂25俄天然气俄天然气管道通向管道通向中国中国德国天然气汽车德国天然气汽车26天然气灶天然气灶液化天然液化天然气公交车气公交车272.2.以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料1、原料：、原料： 。2、合成材料基本特征：、合成材料基本特征： 。3、合成材

9、料的合成原理：、合成材料的合成原理： 。例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 石油、煤、天然气石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物相对分子质量很大，属于高分子化合物加聚、缩聚加聚、缩聚28合成材料概况：合成材料概况：随着人类不断的文明和进步，人对天随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命人工合于是就发生了一场材料的革命人工合成材料；成材料；合成材料的原料丰富、制造加工简单，合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化；性能千变万化；塑料、合成纤维、合成橡

10、胶塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大称为三大合成材料；合成材料；黏合剂、涂料也属于合成材料。黏合剂、涂料也属于合成材料。29 塑料的主要成分是合成树脂，其中还塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些些热塑性塑料热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些加工，多次使用；有些热固性塑料热固性塑料（电（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。木），一旦加工成型就不会受热熔化。 常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙

11、烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。30聚丙烯：聚丙烯： 单体：单体：CH2CHCH331聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H532聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2CCH3COOCH333酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛34聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF235纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维棉花棉花羊毛羊毛木材木材草类草类合成纤维：用石油、天然气等为原合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经

12、聚合制成的纤料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：维（如：“六大纶六大纶”、碳纤维、光、碳纤维、光导纤维等）导纤维等）人造纤维：用木材、草类的纤维经人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等化学加工制成。如黏胶纤维等36橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶硅橡胶硅橡胶3738思考与交流：思考与交流：1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。从环

13、境保护和经济成本等方面作出评价。2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。和数据作为论据。391、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通、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作成多种有用的材料；二是采用热过熔融再生重新作成多种有用的材料；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。工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。40正方观点举例：正方观点举例：1、生产

14、和使用合成材料可以更加合理的开发和利、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；用自然资源；2、生产和使用合成材料可以使利用太阳能变的方、生产和使用合成材料可以使利用太阳能变的方便、经济和实用；便、经济和实用；3、用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有、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。利于生态环境的保护。反方观点举例：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，、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，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。而是异化和倒退。2、废旧合成材料的回

15、收和利用并不容易，甚至有、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。上考虑根本不合算。3、天然的东西是最好的，我们应该提倡、天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自回归自然然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。41二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学424344第二课时45二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学被污染的小河被污染的小河46 背景知识回顾背景知识回顾1、通常所说的三废是指、通常所说的三废是指 、 和和 。2、绿色食品是指、

16、绿色食品是指 的食品，的食品，白色污染是指白色污染是指 。废渣废渣废气废气废水废水塑料垃圾塑料垃圾无污染、无公害无污染、无公害4748495051环境污染环境污染 工农业生产和人类活动排放的物质超过了工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。危害人类健康和生存。环境污染的环境污染的分类分类 ：1、按环境要素分：、按环境要素分：大气污染、水体污染、大气污染、水体污染、 土壤污染；土壤污染；2、按人类活动分：、按人类活动分：工业环境污染、城市环境工业环境污染、城市环境 污染、农业环境污染；污染、农业环境污

17、染；3、按造成污染的性质分：、按造成污染的性质分：化学污染、生物污化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。521.大气污染的来源、危害、治理大气污染的来源、危害、治理主要污染物主要污染物: :w二氧化物二氧化物 碳氧化物碳氧化物 氮氧化物氮氧化物 碳碳 氢化氢化物物 飘尘飘尘 煤尘煤尘 放射性物质等放射性物质等w 1.1.来源来源: : w煤煤 石油的燃烧石油的燃烧, ,矿石冶炼矿石冶炼, ,汽车尾气汽车尾气, ,w工业废气等工业废气等532.2.危害危害: : 危害人类健康危害人类健康 影响植物生长影响植物生长 破坏建筑材料破坏建筑材料

18、 改变地球气候改变地球气候讨论：讨论：“温室效应温室效应”与全球变暖与全球变暖54治理治理： 调整资源结构，开发新能源调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、（太阳能、氢能、风能、地热等），风能、地热等），减少使用减少使用煤、石油、天然气等煤、石油、天然气等化石燃料，化石燃料，减少减少工业废气排放，对废气进行工业废气排放，对废气进行回收回收净化再利用净化再利用等。等。 大力大力植树造林植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。规划、制定标准、加强监测。552.水污染的来源、危害、治理水污染的来源、危害、治理1.来源：来源：2.危害：危害：污染水源，改

19、变水质，加剧水源污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏危害。造成水体富营养化，破坏海滨风景区。海滨风景区。石油炼制、工业废水、生活废水、石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。固体垃圾等。56治理治理： 控制污水控制污水任意排放，对污水进行任意排放，对污水进行净化净化处理，处理，改善改善用水制度，研究用水制度，研究无污染无污染新工业，合理、科学地施新工业，合理、科学地施用化肥、农药用化肥、农药。573.居室污染的来源、危害及防治措施居室污染的来源、危害及防治措施

20、煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。日用化学品，家宠等。1.来源：来源：2.危害：危害：引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。58CO2COSO2

21、NOXNH3酚类、烟雾、酚类、烟雾、烟尘、放射性烟尘、放射性稀有气体氡、稀有气体氡、电磁波、螨虫、电磁波、螨虫、细菌、病毒等细菌、病毒等主要污染物：主要污染物：59保持室内保持室内清洁通风清洁通风对电器辐射采取防护措施对电器辐射采取防护措施,并保持距离并保持距离厨房要有厨房要有通风换气通风换气设施设施宠物宠物要经常洗浴要经常洗浴,养成良好的排便习惯养成良好的排便习惯,并注意及时并注意及时清除清除.女性朋友要女性朋友要慎用化妆品慎用化妆品和和日常化学用品日常化学用品建议男士建议男士少抽烟或不抽烟少抽烟或不抽烟3、防治措施、防治措施:60地球人的行动：地球人的行动：1、开发、开发“绿色资源绿色资源”是当今世界上工业化国家是当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。2、兴建、兴建“绿色建筑绿色建筑”是人们崇尚自然、回归自是人们崇尚自然、回归自然的一种潮流。然的一种潮流。3、吃、吃“环境餐环境餐”，以间接保护自然环境而且有，以间接保护自然环境而且有益于身体健康。益于身体健康。增强全球的环境意识，保护和合理增强全球的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然利用土地、矿藏、森林、水等自然