煤、石油和天然气的综合利用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,资源综合利用 环境保护,气候变暖,赤潮,水华,煤、石油和天然气的综合利用,1,、煤的综合利用,（,1,）煤的组成,煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合,物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、,氮、硫等元素。,煤炭的主要组成,（,2,）煤的综合利用,煤,直接作燃料,利用率低并污染环境,煤,综合利用途径：干馏、气化、液化,煤的综合利用,干馏,液化,气化,煤隔绝空气加强热使之分解的过程。,产品,：,出炉煤气、煤焦油、焦炭,C(s),H,2,O(g),CO(g,),H,2,(g),高温,直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化：,煤,CO+H,2,甲醇,水 煤 气,CO+2H,2,CH,3,OH,一定条件,将煤转化为可燃性气体的过程。,煤干馏的主要产品和用途,2,、天然气的综合利用,（,1,）,组成：,天然气的主要成分是甲烷,（,2,）综合应用,:,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,液化天然气公交车,天然气灶,3,、石油的综合利用,（,1,）,组成：,由多种碳氢化合物组成的混合物。,（,2,）石油的,综合利用：,分馏,利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程,裂化,裂解,催化重整,深度裂化,将含碳原子数多，沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。,石油在加热和催化剂作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。,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,（裂化汽油）,等。,C,16,H,34,C,8,H,18,+C,8,H,16,催化剂,加热、加压,催化剂,加热、加压,C,8,H,18,C,4,H,10,+C,4,H,8,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,，,获得工业上的,“,三烯二烷,”,（乙烯、丙烯，,1,，,3-,丁二烯）,催化剂,加热、加压,CH,+C,H,C,H,C,H,催化剂,加热、加压,C,H,+C,H,石油的分馏及裂化的产品和用途示意图,单体,链节,聚合度,高聚体,4,、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料,（,1,）,三大合成材料：,塑料、合成橡胶、合成纤维,（,2,）,有关聚合反应的几个概念,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,聚丙烯塑料,聚苯乙烯塑料,聚四氟乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃,酚醛塑料,CF,2,CF,2,合,成,纤,维,人们对难,降解,的,塑料垃圾,(,多指塑料袋,),污染,环境现象的一种形象称谓。,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,高,分子化合物,制成的各类生活塑料制品使用后被弃,置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解,处理，以致造成城市环境严重污染的现象。,白色污染,大分子有机物通过共价键断裂而分解成较小片段的过程。,塑料制品的回收利用,科学视野：壁虎的脚与胶黏剂,1.,下列物质中，有固定熔沸点的是（）,A,汽油,B,煤,C,苯,D,煤焦油,课堂练习,C,2.,下列说法错误的是（）,A,石油是只含有,C,4,C,11,的烷烃，可以通过石,油的分馏得到汽油,B,含,C,20,以上烷烃的重油经过催化裂化可以,得到汽油,C,石油的分馏是一个化学过程,D,石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃,C,3,、,1moL,某直链烷烃,A,可以直接裂解成,1moL,气态烷烃,B,和,1moL,气态烯烃,C,，,经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的,14.5,倍，试回答：,(1)A,的式量为,，结构简式为,.,(2)B,可能是,C,可能是,.,(3),如果将,1moL B,完全燃烧需要,2moL,氧气，则,C,就是,。,该烯烃发生加聚反应的化学方程式为,。,58,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,甲烷或乙烷,丙烯或乙烯,丙烯,nCH,2,=CHCH,3,CH,2,CH,n,催化剂,CH,3,课堂练习,环境保护与绿色化学,当人类活动产生的污染物或某种能造成污染物质，,进入环境的浓度或总量超越环境容量或环境自净,的能力，从而导致环境质量下降及恶化的现象，,就是环境污染。,1,大气污染,主要污染物,:,主要有可吸入颗粒物、硫氧化物、氮氧化,物、一氧化碳、碳氢化合物以及含卤素化,合物和放射性物质等。,来源,:,煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等,危害,:,危害人类健康，影响植物生长，破坏建筑材料，改 变地球气候。,防治的方法和措施：,立法；综合治理,环境污染的分类、污染及防治,2,水体污染,水污染的来源：,工业废水、农业用水、生活污水。,水污染的危害：,(1),危害人的健康：水污染后，通过饮水或食物,链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。,(2),对工农业生产的危害,(3),水的富营养化的危害,防治的方法和措施：,控制污水的任意排放；,用物理化学生物等方法综合治理,污染物,：,城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿业固体废弃物，化肥、农药等；大气沉降物、牲畜的排泄物、生物残体等,防治的措施,：,控制和减少污染物的排放；加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用,3,土壤污染,废气：,大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和,工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。,废水：,含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、,水源的污染。,废渣：,对废渣等固体废弃物的处理兼有减少环,境污染和资源回收利用两个重要目的。,三废,P,101,思考与交流,针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸性,的特点，主要采用燃料预脱硫、炉内脱硫、烟,囱排气脱硫等措施，用,CaCO,3,、,CaO,、,Ca(OH),2,、,氨气、氨水等吸收硫氧化物。,CaO(s,)+SO,2,(,g,),=,CaSO,3,(s),800,2CaSO,3,(s)+O,2,(g),=,2CaSO,4,(s),800,2NH,3,+SO,2,+H,2,O=(NH,4,),2,SO,3,机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其,中的,氮氧化物,还是光化学污染的主要成因，它,比硫氧化物的消除难度大，一般采用,CH,4,、,H,2,、,NH,3,等在,Pt,、,Pd,等催化作用下使氮氧化物还原，,转化为,N,2,、,CO,2,、,H,2,O,等无害气体。,绿色饮品标志,绿色化学,绿色化学,1,、,绿色化学的含义：,在制造和应用化学产,品时应有效利用,(,最好可再生,),原料,消除废物和,避免使用有毒的和危险的试剂和,溶剂,。,2,、绿色化学的,核心：,利用化学反应原理从,源头上减少和消除工业生产对环境的污染。,防治优于治理,3,、绿色化学对化学反应的要求,：,原子经济：,反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为,100%,污染物零排放,原,子利,用率,（,期望产,物,的相对分子质量全部生成物的相对分子质量之和,）,100,化学反应中的原子经济好坏用原子利用率 来衡量：,原子经济,性反应,高选择性,反应,无毒无害,原料,可再生资源,环境友好产品,（安全、能降解,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,100%,P,102,思考与交流,1,、以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产,环氧乙烷，其原子利用率为：,2,、采用银催化一步合成环氧乙烷的原子,利用率为：,100,原子利用率为,100%,的反应有哪些？,想一想,化合反应,加成反应,加聚反应,绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新,概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转,变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯,的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）,（）,A,C,2,H,5,Cl,HCl,B,C,2,H,5,OH,H,2,O,C,CH,2,CH,2,D,HBr,H,2,C,某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些,方法？哪种最好？,利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：,铜与浓硝酸反应；,铜与稀硝酸反应；,铜与氧气反应后，再与硝酸反应。,从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废,物的排放的角度考虑。,