课题3　石油、煤和天然气的综合利用 (2)

1、1石油、煤和天然气的综合利用21、煤的种类与组成5060泥煤5070褐煤7080烟煤95无烟煤含C的质量分数煤的种类无烟煤泥煤褐煤(1)煤的种类一、煤的组成和综合利用(2)煤的组成32煤的综合利用方法：煤的干馏、煤的液化、煤的气化目的：获得洁净的燃料和多种化工原料。（1）煤的干馏（煤的焦化）定 义：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。主要产品：出炉煤气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭4煤干馏的主要产品和用途干馏产品 主要成分 主要用途出炉煤气焦炉气氢气、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 煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘类染料

2、、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极 焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料5(2)煤的气化 目的：把煤转化成清洁能源，提高利用率C (s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)高温 定义： 将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 化学变化（3）煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。CO + 2 H2 CH3OH 催化剂加热 加压煤的间接液化：煤 CO和H2 甲醇等。气化催化剂化学变化6煤煤的组成有机物和无机物组成的混合物主要含碳；还含少量、等煤的综合利用煤的干馏焦炭煤焦油焦炉煤气苯、甲苯、二甲苯酚、萘沥青煤的气化煤的液化焦炉气粗氨水粗苯H2

3、、CH4、C2H4、CO氨、铵盐苯、甲苯、二甲苯 高温C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)直接液化间接液化煤氢气液体燃料CO、H2CH3OH7二、天然气的组成及其综合利用天然气主要成分：甲烷。综合应用：一种清洁燃料，可以直接用作燃料。一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。资料卡片：甲烷水合物 我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？8固态：沥青（1）石油的组成： 由多种碳氢化合物组成的混合物（2）石油的成分气态：石油气液态：汽油、煤油三、石油的组成及其综合利用含烃的混合物按元素来看：碳、

4、氢含量为97%-98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 9(3)石油的综合利用：分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离裂解：深度裂化催化重整：在加热和催化剂的作用下，将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃注：石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。裂化：将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程10 石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。有常压分馏和减压分馏两种.1112实验室蒸馏石油的装置 温度计蒸馏烧瓶冷凝器接受器（牛角管） 碎瓷片 13比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏 分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气

5、加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤1425%产量提高15石油的裂化：含有不饱和烃,能使溴水褪色,不能用来萃取溴.C16H34 C8H18 + C8H16十六烷辛烷辛烯催化剂加热加压成分:目的：提高轻质油（特别是汽油）的产量和质量注意汽油有直馏汽油和裂化汽油两种.直馏汽油是由石油直接分馏而得的汽油(不含烯烃)；裂化汽油是由重油经裂化而制得的汽油(含有烯烃)。 原料：石油分馏产品（重油）16石油的裂解:为了获得更多的短链的不饱和烃（如乙烯、丙烯、丁烯、甲烷、乙烷等），以进行三大合成（塑料、橡胶、纤维） 在更高的温度下，使长链烃（石油分馏产物）断裂成乙烯、丙烯等短链烃。目的

6、:原理：C8H18 C4H10 + C4H8 高温C4H10 C3H6 + CH4 高温C4H10 C2H6 + C2H4 高温把链状烃转化成为环状烃的过程.如:苯或甲苯等.催化重整:原料：汽油17分馏、裂化、裂解的对比石油的炼 制方法分馏裂化石油的裂解常压减压热裂化催化裂化原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂 成为各种短链的气态烃或液态烃。主要原料主要产品石油的炼 制方法分馏裂化石油的裂解常压减压热裂化催化裂化原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点

7、范围的蒸馏产物在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂 成为各种短链的气态烃或液态烃。主要原料原油重油重油含直链烷烃的石油分馏产品（含石油气）主要产品石油的炼 制方法分馏裂化石油的裂解常压减压热裂化催化裂化原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂 成为各种短链的气态烃或液态烃。主要原料原油重油重油含直链烷烃的石油分馏产品（含石油气）主要产品石油气汽油煤油柴油重油重柴油燃料油润