第二节 资源综合利用 环境保护.pptVIP

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子的反应。 小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下，通过加成反应结合成高分子化合物的反应，叫做加成聚合反应，简称加聚反应。 * 工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需产品的同时产生了大量废气、废水和废渣，处量不当就会污染环境。气候变暧、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。 一、煤、石油和天然气的综合利用 褐煤 无烟煤 泥煤 1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料 煤是人类历史上最古老的能源之一。在几千万年甚至几亿年以前，当时的气候及环境条件都适合许多种植物的生长，在沼泽地区出现了大量生长繁茂的植物。后来随着时间的推移，这些植物逐渐死亡，它们在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过长久的日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。根据煤化程度将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。各类煤除主要含碳外，还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及其分矿物质。煤的含碳量随煤化程度加深而增加，而含氢量随煤化程度加深而减少。硫是煤中的有害成分。 煤是不可再生的能源! 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，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。 煤的结构模型 煤的综合利用 (1) 煤的干馏——是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。 通过煤的干馏、煤的气化和液化而获得洁净的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。 实验装置1 实验装置2 从煤干馏产物中可获得重要的化工原料如下表： P95 表4-2 煤干馏的主要产品和用途 (2) 煤的气化： 将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。 C(s) + H2O CO(g) + H2(g) 高温 中热值气 CO(g)+ 3H2 CH4(g) + H2O(l) 一定 条件 高热值气 将煤转化液体燃料的过程。 （3）煤的液化： C(s) + H2O CO(g) + H2(g) 高温 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 一定 条件 如： 分为直接液化和间接液化。 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 煤的用途 一、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素 石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质） 石油的主要成分： 二、石油的炼制(除水脱盐后) （1）石油的分馏： 利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。 石油的综合利用 石油分馏示意图 比较蒸馏、分馏、干馏 蒸馏 分馏 干馏 操作 过程 原理 目的 加热和冷凝 加热和冷凝 隔绝空气 加强热 物理 变化 物理 变化 复杂的物理变化和化学变化 分离 精炼 加工煤 三、石油的裂化和裂解 (1)裂化的目的： (2)裂化的原理： 石油的裂化是在催化剂的作用下将含碳原子较多的重油(烃)断裂成含碳原子较少的烃的过程。 提高轻质液体(汽油)燃料的产量和质量。 (3)裂解:是深度的裂化。 裂解的目的： 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 (乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志) C16H34 C8H18 + C8H16 催化剂 加热、加压 十六烷 辛烷 辛烯 C8H18 C4H10 + C4H8 催化剂 加热、加压 丁烷 丁烯 辛烷 C4H10 CH4 + C3H6 催化剂 加热、加压 甲烷 丙烯 丁烷 C4H10 C2H6 + C2H4 催化剂 加热、加压 乙烷 乙烯 丁烷 P97 石油的裂化和裂解 石油的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成 和生产 等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。 氨 甲醇 天然气的综合利用 天然气灶 液化天然 气公交车 2.以煤、石油和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)实例：写出制取聚乙烯反应的化