PPT《当前地球正面临的严重问题：》

当前地球正面临的严重问题: 化石能源越来越少环境问题越来越严重保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题 废气、废水、废渣 煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源,也是三种重要的化石燃料 优点: 提供能量、化工原料 缺点: 不可再生、环境污染 无机物(少量) 有机物 C 元素―大量 H、O、N、S 等元素 ―少量 无机盐等 污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘 煤的组成

(一)、煤的组成及其综合利用

一、煤、石油和天然气的综合利用 无烟煤 泥煤 褐煤 煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和多种化工原料――物尽其用,保护环境 煤直接作燃料――利用率低并污染环境 煤干馏的产物有哪些? 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,叫做煤的干馏.

焦炉煤气、煤焦油、焦炭

1、煤的干馏 表4-2 煤干馏的主要产品和用途 在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程. 主要反应是: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 高温

2、煤的气化 在一定条件下将煤转化为液体燃料 直接液化 间接液化 煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇 CO+2H2 CH3OH 催化剂

3、煤的液化

(二)、天然气的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷. 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? 综合利用:A、燃料――清洁能源B、化工原料:合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物

(三)、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物.(黑色或深棕色粘稠液体,比水稍轻,不溶于水,有特殊气味,无固定沸点.) 按元素:碳、氢含量为 97% ~ 98%按物质:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物.一般石油不含烯烃)按组成状态:固态、液态、气态.大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃. 催化重整 裂解 催化裂化 分馏 脱水脱盐 产品及用途 原料 原理 过程 除去原油中的盐和水,减少能耗及对设备的腐蚀. 利用加热和冷凝,把石油分成不同沸点范围的产物. 石油气,汽油,煤油,柴油,石蜡油、润滑油、重油等. 轻质液体燃料(裂化汽油) 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较小、沸点较低的烃. 采用比裂化更高的温度,使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子 乙烯、丙烯、丁二烯等(有机化工的原料) 重油 原油 原油 燃料油、润滑油 石油炼制 在加热和催化剂作用下,对直链烷烃的结构进行重新调整,使其转化成带支链的烷烃或环状烃. 燃料油、润滑油 苯的同系物及其它芳香烃 注:石油的分馏是物理变化,催化裂化、裂解、催化重整是化学变化. 1.石油的分馏: 利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程. 石油的常压蒸馏产品: 重油的减压蒸馏产品: 石油气C4以下 汽油C5-C8 煤油C11-C16 柴油C15-C18 重油C20以上 轻质油 燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 你了解直馏汽油吗? 2.石油的催化裂化 在催化剂作用下,将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等. C16H34 C8H18+C8H16 催化剂 加热、加压 催化剂 加热、加压 C8H18 C4H10+ C4H8 你了解裂化汽油吗? 3.石油的裂解 用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态,获取有机化工原料,如乙烯等 催化剂 加热、加压 CH4+ C3H6 C4H10 C4H10 催化剂 加热、加压 C2H4+ C2H6 4.石油的催化重整: 在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃,如苯 比较蒸馏、分馏、干馏 目的 原理 操作过程 干馏 分馏 蒸馏 加工煤 精炼 分离 复杂的物理变化和化学变化 物理变化 物理变化 隔绝空气加强热 加热和冷凝 加热和冷凝