煤石油天然气的综合利用课件.ppt

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1、在海上开采石油煤1 煤煤是是由由有有机机物物和和少少量量无无机机物物组组成成的的复复杂杂混混合合物物，主主要要含含碳碳元元素素，还还含含有少量氢、氧、氮、硫等元素。有少量氢、氧、氮、硫等元素。一、煤一、煤的综合利用的综合利用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 污污染染环环境境COx NOx SO2 烟尘烟尘煤煤的的组组成成2煤的液化煤的液化煤的煤的直接直接液化：使煤与氢气作用生成液化：使煤与氢气作用生成液体燃料液体燃料。煤的煤的间接间接液化：先将煤转化为液化：先将煤转化为COCO和和H H2 2，再在催，再在催化剂作用下合成甲

2、醇等。化剂作用下合成甲醇等。煤的气化煤的气化:将煤中的有机物转化为将煤中的有机物转化为可燃性气体可燃性气体的过程的过程.主要反应为：主要反应为：高温高温C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=CO(g)+HO(g)=CO(g)+H2 2(g)(g)煤的干馏煤的干馏:将煤将煤隔绝隔绝空气加强热使其分解的过程空气加强热使其分解的过程.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3煤的综合煤的综合利用利用干馏干馏气化气化液化液化原理原理使煤隔绝使煤隔绝空气加强空气加强热，使其热，使其分解的过分解的过程程把煤中的把煤中的有机物转有机物转化为可燃化为可燃性气体的性

3、气体的过程过程把煤转化把煤转化为液体燃为液体燃料的过程料的过程原料原料煤煤煤煤煤煤产品产品焦炭、煤焦炭、煤焦油、焦焦油、焦炉气炉气氢气、一氢气、一氧化碳氧化碳液体燃料液体燃料（甲醇、（甲醇、汽油等）汽油等）4(1)形成形成:古代古代动植物遗体动植物遗体经过非常复杂的变化而经过非常复杂的变化而形成的。形成的。(2)组成组成元素元素:主要为主要为碳和氢碳和氢(质量分数为质量分数为97%98%)。成分成分:烷烃、环烷烃。烷烃、环烷烃。主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶有气态和固态的碳氢化合物。有气态和固态的碳氢化合物。(3)物理性质物理性质:黑色或深棕色黏稠液体

4、黑色或深棕色黏稠液体,有特殊气味有特殊气味,比水轻比水轻,不溶于水。不溶于水。二二、石油的综合利用石油的综合利用1、石油石油52、石油的分馏、石油的分馏石油分馏是利用原油中石油分馏是利用原油中各组分沸点的不同各组分沸点的不同，将复，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。程。6（减压分馏）（减压分馏）重油重油 凡士林凡士林 液态烃和固态烃的混合物；液态烃和固态烃的混合物；石石 蜡蜡 (含含C C2020C C3030的烃的烃)沥沥 青青 (含含C C3030C C4 40 0的烃的烃)注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点注意：减压分馏

5、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，越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温使重油在低温下能充分分馏下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦防止重油在高温下炭化结焦。（常压分馏）（常压分馏）原油原油分馏塔分馏塔 石油气石油气 (含含C C4 4以下烃以下烃)汽油汽油 (含含C C5 5C C1212的烃的烃)煤油煤油(含含C C1212C C16 16 的烃的烃)柴油柴油(含含C C1515C C1818的烃的烃)重油重油(含含C C2020以上的烃以上的烃)润滑油润滑油 (含含C C1616C C2020的烃的烃)（直馏汽油）（直馏汽油）7练习：某人看到一辆卡车在

6、起动练习：某人看到一辆卡车在起动,刹车时排出黑刹车时排出黑烟烟,由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是由此可以推断为这辆卡车所用的燃料是()A.A.酒精酒精B.B.汽油汽油C.C.柴油柴油D.D.液化石油液化石油C C【解析解析】按一般常识按一般常识,汽车所用燃料为汽油或柴油汽车所用燃料为汽油或柴油,且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟且酒精、液化石油气一般不会产生黑烟,所以答案所以答案应在应在B B、C C中选。汽油主要成分为中选。汽油主要成分为C C5 5C C1111的烷烃的烷烃,柴柴油的主要成分为油的主要成分为C C1111C C1616的烷烃的烷烃,柴油分子中碳原子柴油分子中碳原子数多于汽

7、油分子中碳原子数数多于汽油分子中碳原子数,而碳原子数越多的烷而碳原子数越多的烷烃烃,碳元素的质量分数就越大碳元素的质量分数就越大,燃烧时多发生不完燃烧时多发生不完全燃烧全燃烧,生成炭等而产生黑烟生成炭等而产生黑烟,故答案为故答案为C C。8思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油思考：通过石油的分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量仅占石油总产量的等轻质油的产量仅占石油总产量的25%左右左右,但社但社会需求的石油产品主要是这些轻质油会需求的石油产品主要是这些轻质油,特别是汽油特别是汽油,在工业采用什么方法来提高轻质油的产量在工业采用什么方法来提高轻质油的产量?9石油的裂化石油的裂化 目的：

8、目的：提高汽油的产量和质量；提高汽油的产量和质量；原理：原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断在一定条件下，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；裂为相对分子质量较小的烃的过程；类型：类型：热裂化（热裂化（500500）和催化裂化）和催化裂化C C1616H H3434 催化剂催化剂加热、加热、加压加压C C8 8H H1818 辛烷辛烷+C C8 8H H1616 辛烯辛烯故裂化汽油中含有故裂化汽油中含有不饱和烃不饱和烃。原料：原料：重油或石蜡重油或石蜡3 3、石油的裂化和裂解（化学过程）、石油的裂化和裂解（化学过程）10目的：目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃为

9、了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯主要是乙烯)衡量石油化工发展水平的重要标志衡量石油化工发展水平的重要标志原理：原理：采用比裂化更高的温度采用比裂化更高的温度(700-1000)(700-1000)，把，把具有长链的分子烃断裂成各种具有长链的分子烃断裂成各种短链短链的气态烃的过程。的气态烃的过程。深度的裂化深度的裂化石油的裂解石油的裂解4 4、其它的石油加工、其它的石油加工催化重整催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯苯、甲苯等重要化工基本原料。、甲苯等重要化工基本原料。11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

10、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想一想：想一想：煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？煤的干馏和石油的分馏有什么区别呢？12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，把石油分成不利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，石油气，汽油，煤油，柴油，

11、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。采用比裂化采用比裂化更高更高的温度，使其中的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小的长链烃断

12、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13加聚反应聚合反应聚合反应：由相对分子质量小的化合物：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。子的反应。又因此反应属于乙烯的加成反应，所以又因此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫这种聚合反应又叫加成聚合反应加成聚合反应，简称，简称加聚反应加聚反应。144 4、聚乙烯与高分子化合物、聚乙烯与高分子化合物（1 1）聚乙烯的生成）聚乙烯的生成CH2=CH2CH

13、2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 nnCH2=CH2 CH2CH2 n聚乙烯（2 2）高分子化合物及其特征）高分子化合物及其特征 相对分子质量很大相对分子质量很大,是混合物是混合物,无固定的熔沸无固定的熔沸点。点。15合成橡胶合成橡胶橡橡胶胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通通用用橡橡胶胶特特种种橡橡胶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三三大大人人工工合合成成的的高高分分子子材材料料：塑塑料料、合成橡胶和合成纤维合成橡胶和合成纤维。16合成纤维合成纤维纤纤维维天天然然纤纤维维化化学学纤纤维维棉花棉花羊毛羊毛木材木材草类草类合成纤维合成纤维：用石

14、油、天然气等为原：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经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）人造纤维人造纤维：用木材、草类的纤维经：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1718原子经济原子经济性反应性反应高选择性高选择性反应反应无毒无害无毒无害原料原料可再生资源可再生资源环境友好产品环境友好产品（安全、能降解（安全、能降解可再生利用）可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用率原子利用率100%19 绿色化学的核心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。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这是原子利用率为100%。20原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利用率=100%21