2019-2020学年化学人教版选修2学案:第2单元课题3 石油、煤和天然气的综合利用

2024-11-23 11:27 来源: 高考学习网 本文影响了:1082人

一、石油和天然气

石油的炼制和石油化工

石油是烃的混合物,加工前称为原油,石油要炼制,其目的是将混合物进行一定程度的分离,使之物尽其用。

工业上常用常压分馏和减压分馏的方法把不同沸点的产品分离出来。

为了提高汽油产量,还可采用催化裂化的方法。如十六烷分解反应方程式为C16H34C8H18C8H16

石油不仅是燃料资源,还是有机化工原料的重要来源。

乙烯的生产主要靠石油裂解乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。

天然气的主要用途:①直接作燃料;②合成氨原料气(H2);③合成甲醇及其他化工原料。

二、煤的综合利用

煤与炭的关系

木炭、焦炭等是碳的不纯单质,而煤是有机物无机物组成的复杂混合物。

煤除了主要含碳元素外还含有少量的SPNHO等元素以及无机矿物质(主要有硅、铝、钙、铁等元素)

煤的干馏

(1)将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。

(2)工业上炼焦的原理是将煤粉放在隔绝空气的炼焦炉中加热。

煤的气化和液化

(1)煤的气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压强下使煤中有机物与气化剂(如蒸气/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有COH2CH4等气体和CO2N2等非可燃气体的过程。

(2)碳与水蒸气的反应式为CH2O(g)COH2,属吸热反应。

(3)煤的液化:煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程,煤的液化分为直接液化和间接液化。

①直接液化是把煤炭制成煤浆,然后在高温高压和在催化剂条件下,通过加氢裂化生成液态碳氢化合物即“合成石油”。

②间接液化是把煤炭在高温下与水蒸气作用气化,产生合成气等,然后合成气通过催化合成生成性能优良的液态醇类、烃类及化学品等。

三、煤化工和天然气化工的发展——一碳化学

一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(COCH4CH3OH)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。

煤气化的主要反应方程式为2CO22COCH2OCOH2COH2OCO2H2CH4H2OCO3H2

使用不同的催化剂,可以从合成气制出不同的产物,这就是合成气化学,由CH4CH3OH等含一个碳原子的分子,通过催化反应直接生成新的化合物,叫甲烷化学和甲醇化学。

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