安徽大学化工导论课件_煤与天然气.ppt

CO2 的化学利用 CO2 加氢转化为碳材料, CO2 转化为甲醇或一氧化碳 CO2 转化为甲烷 CO2 与H2合成碳二烯烃或烷烃 CO2 与CH4反应生成合成气 CO2 合成含醇类或酯类含氧化合物 CH4与CO2转化为醋酸 CO2 合成碳酸二甲酯 CO2 合成高分子化合物 * CO2 的化学利用 1．CO2加氢还原反应 （1）?????? CO2转化为碳材料 在1990年Nature杂志上发表了CO2 与氢反应使CO2 转化为碳材料的研究文章： CO2 + 2H2 → C+ 2 H2O （2）CO2转化为甲醇或一氧化碳： CO2 + 3 H2 → CH3OH + H2O CO2 + H2 → CO + H2O 通过使用Cu-Zn系主体催化剂并进行改型，可使CO2 在加氢过程转化为甲醇或一氧化碳。 * CO2 的化学利用 ? CH4和CO2重整合成C2烃 是研究的热点。 CO2 +2 CH4 →C2H6 +CO+ H2O 2CO2 + 2CH4 →C2H4 +2CO +2H2O 选择负载型金属氧化物作为CH4/CO2一步合成C2烃的催化剂 采用冷等离子体活化法 * CO2 的化学利用 CH4与CO2转化为醋酸 CH4 + CO2 ? CH3COOH ? * 思考题 煤的化学成分中煤含有哪些主要化学元素？ 煤的高温干馏后的主要产品有哪四种？ 指出由煤制取合成氨的主要步骤。 天然气资源的四种蕴藏形式的简单名称各是什么？ 指出天然气在化学工业中上的主要用途。 试写出反应式说明甲烷经合成气化学转化生成的三种化学品。 至少指出最常见的两种温室气体，并说明它们最大的危害是什么？ 温室气体的最大危害是什么？试列举两种最常见的温室气体，并说明它们在化工生产中有何用途（各举两例）？ * 化工导论 天然气化工与煤化工 安徽大学 2012.09 * 天然气化工与煤化工 天然气与煤 天然气化工 煤的化工利用 煤化工发展方向 5 温室气体的化学利用 * 天然气 天然气（natural gas）主要成分: 甲烷，含有不同量的乙烷、丙烷和丁烷以及少量的戊烷以上的重组分，此外还可能含有硫化氢、二氧化碳、氮、氢气等杂质。 干气和湿气: 一般在天然气中的C5以上重质烃含量低于0.00135 % 时称为干气【1立方（压力0.1MPa，温度20摄氏度）井口流出物中，C5以上重烃液体含量低于13.5cm3的天然气】，而高于此值则被称为湿气。 * 天然气资源的蕴藏形式（1） 气田：天然气单独蕴藏，主要成分是甲烷，有的甲烷含量高达99%以上。 油田气中C5以上烷烃能以“气体汽油”形式分离出来，称为凝析油。 油田气或油田伴生气：天然气与石油共生，多为湿气。 其中丙烷、丁烷能以“液化气体”的形式分离出来，称“液化石油气”（LPG）。 * 天然气资源的蕴藏形式（2） 煤层气: 又称瓦斯气或煤层甲烷，是非常规天然气的一种重要类型。其储量很大。 天然气水合物: 存在于地球高纬度的冻土带和深度不到2000m的海底, 由CH4与H2O组成的具有确定晶体结构的笼形化合物，估计储量很大，但目前尚未得到利用。(可燃冰) * 我国天然气蕴藏量 2008年探明天然气总储量达８.7万亿m3 ，可采储量４.８万亿m3 ，已形成八大探区。远景储量47万亿m3,居世界第10位； 2011年天然气产量首破千亿m3，消费量1290亿m3 ,名列世界第8位； 中国天然气的勘探和开发正逐步受到重视，预计今后20年内中国天然气的开发将进入高速增长期，2020年产量将达到1200亿m3，2050年的产量有可能达到1600亿m3左右。 * 非常规天然气 “页岩气、致密砂岩气、可燃冰”这些非常规能源还是个新名词，但它或许会给中国现有能源格局带来颠覆性的变革。页岩气或是其中最具开发潜力的，其给美国天然气格局带来的变革就是明证：过去五年间,美国页岩气产量增长近20倍，成为全球最大天然气开采国，其在美国天然气产量的占比升至1/4左右,美国甚至预期其天然气即将出口，并引发全球天然气价格大幅下滑. * 煤资源与组成 煤（coal）是蕴藏在地下的固态有机可燃矿物经过复杂的生物化学、物理化学和地球化学作用，经过漫长地质年代的天然煤化作用而生成的。 煤类型划分: 腐殖煤、腐殖腐泥煤和腐泥煤。 腐殖煤可分为褐煤、烟煤和无烟煤，是近代煤综合利用和化学加工的主要煤种。 * 煤资源 世