422资源综合利用与环境保护.ppt

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1、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、煤的组成及其综合利用、煤的组成及其综合利用 第二节第二节 资源综合利用、环境保护资源综合利用、环境保护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？煤干馏的产物有哪些？ 焦炉煤气、煤焦油、焦炭、焦炉煤气、煤焦油、焦炭、 粗氨水、粗苯粗氨水、粗苯煤的气化煤的气

2、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）。）。 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。 2、天然气的组成及其综合利用、天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更

3、是一种重要的化工原料，主要用于合成分子内一种重要的化工原料，主要用于合成分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。石油的成分：石油的成分： 含烃的混合物含烃的混合物 按元素来看：碳、氢含量为按元素来看：碳、氢含量为97%-98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物混合物 阅读课本阅读课本96到到97页，思考以下问题：页，思考以下问题：1.石油的成分石油的成分2.石油炼制石油炼制石油的性质和成分石油的性质和成分:组成组成元素元素：_ 、_元素为元素为主主，占，占9798，还含少量，还含少量S、N、O等元素。等元素

4、。组成组成物质物质：主要是由各种烃、：主要是由各种烃、烃和烃组成的烃和烃组成的混和物混和物，大，大多数是多数是液态烃液态烃，同时溶有气态烃和固态，同时溶有气态烃和固态烃（故固定的熔沸点）。烃（故固定的熔沸点）。 CH烷烷环烷环烷芳香芳香没有没有分馏分馏：根据液态混和物中各成分：根据液态混和物中各成分的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分成不同的成不同的蒸馏产物蒸馏产物。故。故分馏分馏又叫又叫多次蒸馏多次蒸馏。分馏产物叫。分馏产物叫馏分馏分。 (它属它属_物物)。沸点沸点沸点沸点混合混合实验室分馏石油实验室分馏石油:杂质成分：杂质成分：水，氯化钙，水，氯化钙，

5、氯化镁等盐类氯化镁等盐类油田油田 原油原油原因：原因：水水-浪费燃料浪费燃料 盐盐-腐蚀设备腐蚀设备处理：处理：脱水脱水 、脱盐、脱盐从油田里开采出来的没有经过加工处理从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油。的石油。原油：原油：石油的预石油的预处理处理石油炼制的目的：石油炼制的目的：1、进行一定程度的分离；、进行一定程度的分离；2、提高石油的使用价值提高石油的使用价值分馏：分馏：根据物质的根据物质的沸点的不同进行分沸点的不同进行分离的一种离的一种方法方法。分馏出来的各种成分叫分馏出来的各种成分叫馏分馏分。每一种馏分仍然是多种烃的每一种馏分仍然是多种烃的混合物混合物。25%75%将重油进行减压

6、分馏将重油进行减压分馏2、由于同一种物质，在不同的压强下，沸点、由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界不同。因为外界压强越大压强越大物质物质沸点就越高沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。外界压强越小，物质沸点就越低。若要将重油进一步分离，则要在更高的温若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在度，而在高温下高温下高沸点的高沸点的烃会分解烃会分解，更严，更严重的是还会重的是还会炭化结焦炭化结焦损坏设备，影响正常损坏设备，影响正常生产。生产。减压分馏减压分馏重重油油重柴油重柴油润滑油润滑油凡士林凡士林石石 蜡蜡沥沥 青青如：如：C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C

7、4H10 + C4H8 C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6热裂化热裂化催化裂化催化裂化目的目的: :提高汽油的质量和产量提高汽油的质量和产量目的目的: :提高汽油的产量提高汽油的产量缺点：温度过高，发生结焦现象缺点：温度过高，发生结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐） 石油裂化有石油裂化有热裂化热裂化和和催化裂化催化裂化两种两种裂解：裂解：使具有长链分子的烃在使具有长链分子的烃在7000C以上高以上高温时断裂成短链的烃的过程。是一种深度裂温时断裂成短链的烃的过程。是一种深度裂化。化。过程过程原理原理原料原料产品及用途产品及用途脱水脱

8、水脱盐脱盐分馏分馏裂化裂化催化裂化催化裂化裂解裂解除去原油中的盐和水，减少对设除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑柴油，石蜡油、润滑油、重油。油、重油。轻质液体燃料轻质液体燃料（裂化汽油）（裂化汽油）在一定条件下加热，把相对分子质量在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料轻质液体燃料（裂化汽油）（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂

9、并加热，把在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子分子乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化二烯等（有机化工的原料）工的原料）重油重油原油原油原油原油重油重油直链烷直链烷烃烃石油气石油气石油炼制比较比较分馏、蒸馏、干馏分馏、蒸馏、干馏蒸馏蒸馏 分馏分馏干馏干馏操作操作过程过程原理原理目的目的加热和冷加热和冷凝凝加热和冷加热和冷凝凝隔绝空气加强热隔绝空气加强热

10、物理变化物理变化物理变化物理变化复杂的物理变化和复杂的物理变化和化学变化化学变化分离分离精炼精炼加工煤加工煤以煤、石油和天然气为原料生产合成材料以煤、石油和天然气为原料生产合成材料三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维两个反应：聚乙烯两个反应：聚乙烯 缩聚反应缩聚反应p98页对苯二甲酸与乙二页对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应，制取聚酯纤维（涤纶）。醇的缩聚反应，制取聚酯纤维（涤纶）。一、有机高分子化合物一、有机高分子化合物1、合成反应、合成反应 聚合反应聚合反应（1）加聚反应：单烯、双烯、混合烯等）加聚反应：单烯、双烯、混合烯等（2）缩聚反应：羟基羧酸、氨基酸

11、等）缩聚反应：羟基羧酸、氨基酸等2、结构表示、结构表示（1）链节（结构单元）：）链节（结构单元）：（2）聚合度：）聚合度：（3）单体（小分子）：）单体（小分子）：以以 CH2CH2n为例为例 CH2CH2CH2=CH2n值值 完成下列反应方程式：完成下列反应方程式：1、n CH2=CH2催化剂催化剂2、n CH2=CHCl催化剂催化剂4、n HOOC-COOH + nHO-CH2-CH2-OH催化剂催化剂 3、nCH3CHCOOHOH催化剂催化剂二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、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 环境污染环境污染 工农业生产和人类活

12、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。1.大气污染的来源、

13、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: :w1.1.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, , 工业废气等工业废气等w碳氧化物碳氧化物 氮氧化物氮氧化物 碳氢化物碳氢化物 飘尘飘尘 煤尘煤尘 放射性物质等放射性物质等2.2.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 改变地球气候改变地球气候治理治理： 调整资源结构，开发新能源（太阳能、调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业石油、

14、天然气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利废气排放，对废气进行回收净化再利用等。用等。 大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。门合理规划、制定标准、加强监测。2.水污染水污染的来源、危害、治来源、危害、治理理1.来源：来源：2.危害：危害：污染水源，改变水质，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

15、洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。固体垃圾等。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，对污水进行净净化化处理，处理，改善改善用水制度，研究用水制度，研究无污无污染染新工业，合理、科学地施用化肥、新工业，合理、科学地施用化肥、农药农药。3.居室污染的来源、危害及防居室污染的来源、危害及防治措施治措施 煤、石油、液化气、天然气等的煤、石油、液化气、天然气等的燃烧燃烧，煎、炒、煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾烟雾，烟草的烟草的燃燃烧烧，电器发出的电器发出的电磁波电磁波，地毯中的地毯中的螨虫螨虫，建筑装建筑装潢材料产生的潢材料产生的甲醛甲醛、放射性

16、稀有气体放射性稀有气体氡氡，化妆品化妆品，日用化学品日用化学品，家宠家宠等等。1.来源：来源：2.危害：危害：引起人体引起人体呼吸道、消化道呼吸道、消化道等疾病，导致各种等疾病，导致各种癌症、癌症、皮肤病、传染病皮肤病、传染病，影响婴幼儿，影响婴幼儿智力和发育智力和发育等。等。CO2COSO2NOXNH3酚类、烟雾、酚类、烟雾、烟尘、放射烟尘、放射性稀有气体性稀有气体氡、电磁波、氡、电磁波、螨虫、细菌、螨虫、细菌、病毒等病毒等主要污染物：主要污染物：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

17、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,并注并注意及时清除意及时清除.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: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

18、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、水等自然资源，努力改善生态环境。资源，努力改善生态环境。做环保，有时很简单做环保，有时很简单1、尽量乘坐公交车（自行车更好）。尽量乘坐公交车（自行车更好）。2、拒绝使用一次性用品（在医院例外）。、拒绝使用一次性用品（在医院例外）。3、简单装修房屋（还省银子呢）。、简单装修房屋（还省银子呢）。4、使用布袋购物（买菜别忘提篮子）。、使用布袋购物（买菜别忘提篮子）。 5、使用无氟冰箱（只要经济许可）。、使用无氟冰箱（只要经济许可）。 6、拒绝笼养鸟（就让动物园养去吧）

19、。、拒绝笼养鸟（就让动物园养去吧）。7、优先购买绿色产品（对自己、对大家都有好处）。、优先购买绿色产品（对自己、对大家都有好处）。 8、多用肥皂，少用不用含磷洗涤剂（看那变臭的水）。、多用肥皂，少用不用含磷洗涤剂（看那变臭的水）。9、节约用纸（少发纸贺卡，电子贺卡多时髦）。、节约用纸（少发纸贺卡，电子贺卡多时髦）。 10、及时举报破坏环境的行为（否则、及时举报破坏环境的行为（否则.)11、节约用水（现在北方多缺水呀，一水多用吧）。、节约用水（现在北方多缺水呀，一水多用吧）。12、少施用化肥、农药、少施用化肥、农药13、还有好多（其实你都知道，是吗？）。、还有好多（其实你都知道，是吗？）。 绿色

20、化学绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子原子经济经济“就是反应物的原子全部转化为期望就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为的最终产物，这时原子利用率为100%。乙烯生产环氧乙烷乙烯生产环氧乙烷l 2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l 3月月22日：世界水日日：世界水日l 4月月22日：地球日日：地球日l 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l 6月月05日：世界环境日日：世界环境日l 6月月1

21、7日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7月月11日：世界人口日日：世界人口日l 9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 10月月4日：世界动物日日：世界动物日l10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日l12月月29日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日 把保护生态环境看把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人成为世界上越来越多人的共识。请看的共识。请看 -世界环境保护标志世界环境保护标志保护保护环境环境 从我做起从我做起 杀人雾杀人雾 空气污染最典型的事件是空气污染最典型的事件是50年代伦敦的冬季烟雾污年代伦敦的冬季烟雾污

22、染，染，4天夺走天夺走4000多条人命。过后的两个月中，又陆续多条人命。过后的两个月中，又陆续有有8000多人死亡。多人死亡。 时至时至1952年，伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许年，伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加控制。这些污染源产生大量的碳、硫化物以及其它的化控制。这些污染源产生大量的碳、硫化物以及其它的化学烟雾漂浮在空气中。学烟雾漂浮在空气中。12月月5日一场浓雾笼罩着伦敦，日一场浓雾笼罩着伦敦，空

23、气中的污染物与雾混合在一起，彼此产生化学反应。空气中的污染物与雾混合在一起，彼此产生化学反应。4天后污染浓度增强了天后污染浓度增强了10倍，毒性加强。倍，毒性加强。 12月月7日市中心能见度降低到日市中心能见度降低到5米以下，因而被称为米以下，因而被称为“黑暗的星期日黑暗的星期日”，汽车无法行驶，泰晤士河上的船也，汽车无法行驶，泰晤士河上的船也无法航行。烟雾进入了莎士比亚剧场，舞台无法看清，无法航行。烟雾进入了莎士比亚剧场，舞台无法看清，因此正在上演的歌剧因此正在上演的歌剧茶花女茶花女演到第一幕结束就被迫演到第一幕结束就被迫中止。中止。12月月10日大雾散去，日大雾散去，4000人死亡，其中大

24、部分是老人死亡，其中大部分是老人，感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。人，感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。 日本水俣病日本水俣病事件： 从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯氯乙烯和醋酸乙烯醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞含汞（Hg）的催化剂的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。1954年年，水俣湾开始出现一种病因不明的怪病，叫水俣病水俣病，患病的是猫和人，症状是步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高叫，直至死亡。经过近十年的分析，科学家才确认：工厂排放的废水中的汞是水俣病的起因。汞被水生生物食用后在体内被转化成甲基汞转化成甲基汞（CH3Hg），这种物质通过鱼虾进入人体和动物体内后，会侵害脑部侵害脑部和身体的其他部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害，毒性极大。在日本，食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾人数达数十万。