高中化学经典课件石油和煤重要的烃(1).ppt
烃脂链烃饱和链烃（烷烃）不饱和链烃烯烃炔烃脂环烃脂肪烃饱和脂环烃（环烷烃）不饱和脂环烃环烯烃环炔烃芳香烃有机物烃的衍生物 苯及苯的同系物5/17/2023滦平一中高二化学组石油炼制、煤的综合利用专题三专题三 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用第一单元第一单元 化石燃料与有机化合物化石燃料与有机化合物石油（原油）一、石油的组成和物理性质 1、形成：古代动植物遗体经过非常复杂的物理化学变化而形成的。2、物质组成：烷烃、环烷烃、芳香烃等 从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。3、组成石油的化学元素主要是碳（83%87%）、氢（11%14%），其余为硫（0.06%0.8%）、氮（0.02%1.7%）、氧（0.08%1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。思考：石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？4、物理性质：黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定熔沸点。烃随碳原子数目的增多，相对分子量增大,沸点升高.说明：问题：如何把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开？杂质成分：水，氯化钙，氯化镁 等盐类油田 原油危害：水-浪费燃料 盐-腐蚀设备处理：脱水 脱盐从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫原油二、石油的炼制1.石油的分馏石油常压分馏石油气(C1C4)低于20汽油(C5C12)20-200煤油(C12C16)175-275柴油(C15C18)250-400重油(C20)以上 分馏：根据液态物质的沸点的不同进行分离的一种方法。每一种馏分仍然是多种烃的混合物。润滑油(C16C20)高于35025%75%（减压分馏）重油 凡士林 液态烃和固态烃的混合物；石 蜡(含C20C30的烃)沥 青(含C30C40的烃)注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。（常压分馏）原油分馏塔 石油气(含C4以下烃)汽油(含C5C12的烃)煤油(含C12C16 的烃)柴油(含C15C18的烃)重油(含C20以上的烃)润滑油(含C16C20的烃)（直馏汽油）石油的炼制石油催化裂化脱水脱盐常压分馏石油气(C4以下)汽油（C5C11）煤油（C11C16）柴油（C15C18）重油（C20以上）温度逐渐升高石油焦（C）减压分馏润滑油凡士林石 蜡沥 青裂解乙烯丙烯1,3-丁二烯.提高汽油产量和质量生产重要的化工原料分馏石油的裂化 目的：提高汽油的产量和质量；原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；类型：热裂化（500）和催化裂化故裂化汽油中含有不饱和烃。原料：重油或石蜡2、石油的裂化和裂解C16H34 C8H18+C8H16加热C8 H18 C4H8+C4H10加热C8H16 C5H10+C3H6加热热裂化催化裂化目的:提高汽油的质量和产量目的:提高汽油的产量缺点：温度过高，发生结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）分馏汽油(直馏汽油)与裂化汽油有什么不同？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？直馏汽油裂化汽油产量较低质量不高产量高质量高无烯烃有烯烃思考：裂解：以比裂化更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。C8H18 C4H10+C4H8 催化剂加热、加压C4H10 CH4+C3H6催化剂加热、加压C4H10 C2H4+C2H6催化剂加热、加压C4H8 2C2H4催化剂加热、加压石油的裂解石油的裂解原理：深度裂化，在高温下把石油分馏产品中长链烃断裂为短链烃主要原料：石油的分馏产品主要目的：获得短链不饱和烃主要产品（裂解气）：乙烯、丙烯、丁二烯石油炼制的方法分馏裂化 裂解原理变化主要原料目的主要产品利用各成分沸点的不同,用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的分馏产物在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点较低的烃。在高温下,把石油分馏产品中长链烃断裂为短链气态小分子烃。石油气,汽油,煤油,柴油,润滑油,重油等汽油乙烯、丙烯、1，3丁二烯等得到各种不同沸点范围的烃。提高汽油的产量和质量制得由短链气态不饱和烃组成得裂解气原油重油 石油分馏产品物理变化化学变化化学变化【小结】分馏与裂化、裂解的对比三、蒸馏实验1、实验室蒸馏石油蒸 馏 烧 瓶冷 凝 管接液管 锥 形 瓶 温度计酒 精 灯铁架台冷凝水出口冷凝水进口石棉网石油蒸馏 如右图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热，分别收集60 150 和150 300 时的馏分，就可以得到汽油和煤油。1、观察装置中温度计的位置，并分析这样放置的原因2、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，并说明原因。1、蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的 2/3 2、加少量碎瓷片或沸石，以防止液体在沸腾时剧烈跳动(暴沸)3、因是测定气体的温度，所以温度计的水银球不能插入液体中 应把温度计的水银球与烧瓶的支管口相平行(或相切)4、冷凝水要从低处向高处逆流，却不可颠倒石油蒸馏应注意事项水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；原理：各种纯净物都有自己固定的沸点，当加热时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离，精确蒸馏可得到纯净物。分馏：适用于不同物质之间沸点相差较为接近的混合物的分离，得到的物质为混合物。注意：蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化，混合物 气体 冷凝液体气化知识拓展 练习1、下列石油的炼制和加工过程中,属于化学变化的是()A.常压分馏 B.减压分馏 C.裂化 D.裂解 练习2、下列物质中,没有固定沸点的是()A.石油气 B.甲烷 C.汽油 D.乙醇ACCD练习3、下列有关石油加工的叙述中,不正确的是()A.石油分馏所得的馏分仍是混合物B.石油裂化的原料是石油分馏产品,包括石油气C.石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油D.石油裂解的原料是石油分馏产品,包括石油气B练习4、下列说法错误的是（）A石油里含有C5C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C重油裂化的目的主要是为了提高汽油的产量和质量D石油分馏产品裂解的目的主要是为了获得更多的气体燃料 D我国煤的分布图1、煤的成分1.元素组成：主要含有C，还含少量的H、O、N、S 等元素，以及无机矿物质中的Si、Al、Ca、Fe 等元素。2.物质组成：煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。四、煤的综合应用（1）、煤的气化 把煤转化为气体，作为燃料或化工原料气 主要产品：CO、H2、CH4等 制备水煤气：2、煤的的综合利用（2）、煤的液化：把煤转变成液体燃料的过程。主要产品：液体燃料（液态烃、甲醇等）（3）、煤的干馏 定义：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，煤的干馏是化学变化。主要产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气 炼焦产品和产品的用途3、煤的用途 天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来源及主要成分区别？提示【思考】天然气 石油气 裂解气 焦炉气 水煤气来源地下矿藏石油的分馏石油的裂解煤的干馏碳与高温水蒸气反应主要成分甲烷短链烷烃乙烯、丙烯、丁二烯H2、CH4、C2H4、COCO、H2五、脂肪烃芳香烃的来源及其应用脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；而减压分馏可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；通过石油和气态烯烃，气态烯烃是最基本的化工原料；而催化重整是获得芳香烃的主要途径。煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。天然气是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以甲烷为主。
