1、石油、煤和天然气的综合利用 复习目的 1.掌握煤、石油和天然气等综合利用中基本的化学原理。 2.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。 复习重点、难点:煤、石油和天然气等综合利用中基本的化学原理。 课时划分:一课时 教学过程 知识梳理 一、石油 1、组成:石油主要是由各种、和所组成的混合物。石油的大 部分是态烃,同时在液态烃里溶有少量的烃和烃。石油主要含有 两种元素,同时还含有少量的、等元素。 2、石油的冶炼:一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离使它们物 尽其用;另一方面。将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为化 工原料,以提高石油的利用价值。 (1)裂
2、化:裂化就是在一定的条件下,将的烃断裂 为的烃的过程。例如,在加热、加压和催化剂存在的条件下, 十六烷裂化为辛烷和辛烯:,裂 化的目的:为了。裂化有裂化和裂化。 (2)裂解:采用比裂化更高的温度,使具有的烃断裂成各种的 态烃和少量态烃的方法叫做石油的裂解。石油的裂解气是一种复杂的 混合气体,它除了主要含有、烯等不饱和烃外,还含有 、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此,常把乙烯的 产量作为衡量石油化工发展水平的标志。 (3)石油冶炼方法对比: 思考:以乙烯为原料可合成那些产品: 、等等。 二、煤的综合应用 煤除了主要含碳外还含有少量的、等元素以及无机矿物 质(主要有、等元素)煤是有机物
3、和无机物组成的复杂混合物。 1 、煤的干馏 。是一个( )过程。石油的分馏和煤的干馏的区别: 。 2、煤的汽化与液化(1)汽化:煤汽化的主要化反应是指碳和水蒸气的反应。 化学反应方程式:,这是一个吸热反应,所 需热量一般都由的燃烧反应来提供。 碳燃烧时可以使用空气,也可以使用氧气,但得到的煤气成分、热值及用 途都不同,分别叫低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂的作用下,又 可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的 CO 和 H2 用催化剂合成甲烷:化学 反应方程式:。 (2)液化:煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程。煤的液化可以分为直接 和间接两个途径。 直接液化:把煤粉和煤液化过程中产生的
4、油跟氢气混合,在高温下经催化 剂催化,进行加氢,经过分离可以得到油,成为低氢、低硫的重质液体燃料。 间接液化的气化-液化法:首先把煤气化为 H2、CO 和 CH4。用催化剂把气态物质 转变为液态。 nCO2nH 2(CH 2)nn H 2O 2nCOnH 2(CH 2)nnCO 2 三、煤化工和天然气化工的发展碳化学 碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲 烷、甲醇等)为原料,用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化学。 1、煤汽化的主要反应 2CO =2CO C+H 2O = COH 2 CO+H2O = CO2H 2 2、高温条件,天然气重整: CH 4H 2O = CO3H 2由 CO 加氢合成一系列化 合物的化学称合成气化学;由甲烷直接合成的称甲烷化学;由甲醇为原料合成 一系列下游产品的为甲醇化学