第一节 第3课时 煤、石油和天然气的综合利用 高一化学下学期人教版（2019）必修第二册课件.pptx

第八章第一节自然资源的开发利用第3课时煤、石油和天然气的综合利用化学与可持续发展

煤石油天然气目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料。化石燃料煤：工业的“粮食”石油：工业的“血液”天然气：清洁能源迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的的环境污染，是人类面临的重大挑战。

PART01煤的综合利用

01煤的综合利用一、煤的形成

01煤的综合利用二、煤的组成1.成分多种有机物和少量无机物组成的复杂混合物2.组成元素主要是C元素，还有少量H、O、N、P、S、卤素等元素将煤直接作为燃料，利用率低且污染环境，因此，要通过煤的干馏、气化和液化实现煤的综合利用。

01煤的综合利用三、煤的综合利用1.煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（煤的焦化)。煤干馏的主要产品和用途产品主要成分用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料

01煤的综合利用三、煤的综合利用2.煤的气化煤的气化是将煤转化为CO、H2、CH4等可燃性气体的过程。主要反应：C+H2O(g)══CO+H2产品用途：化工原料、燃料

01煤的综合利用三、煤的综合利用3.煤的液化直接液化：煤与H2作用生成液体燃料主要产品：甲醇、汽油等产品用途：液体燃料间接液化：先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇等

01煤的综合利用三、煤的综合利用煤的利用途径煤的干馏煤的气化煤的液化原理主要反应产品用途将煤转化为可燃性气体（水煤气）的过程直接加氢液化或间接液化将煤转化为液态燃料的过程隔绝空气加强热分解反应C+H2O(g)CO+H2高温CO+2H2CH3OH催化剂C+H2O(g)CO+H2高温CO、H2等可燃性气体物质液态燃料油、甲醇等出炉煤气、煤焦油、焦炭可作燃料可作燃料；基本化工原料很广泛

PART02天然气的综合利用

02天然气的综合利用一、天然气主要成分：CH4可燃冰：天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，组成可表示为CH4·nH2O

02天然气的综合利用一、天然气

02天然气的综合利用二、天然气的综合利用1.清洁的化石燃料2.日常生活中，用作燃料3.化工生产中，用于合成氨和生产甲醇4.合成其他有机化合物CH4+H2OCH3OH+H2催化剂一定条件

PART03石油的综合利用

02石油的综合利用一、石油的形成古代动植物遗体经过复杂的变化而形成

02石油的综合利用二、石油的成分1.组成元素主要含有碳和氢两种元素（碳、氢含量为97%~98%），同时还含有少量的硫、氧、氮等元素2.成分主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。大部分为液态烃；在液态烃中溶有气态烃、固态烃。

02石油的综合利用三、石油的综合利用1.石油的分馏利用原油中各组分的沸点不同进行分离（蒸发冷凝）的过程，所得馏分是混合物。产品：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等含碳原子少的轻质油

02石油的综合利用三、石油的综合利用2.石油的裂化在一定条件下（加热、催化剂），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。加热、加压C16H34C8H18＋C8H16催化剂十六烷辛烷辛烯加热、加压C8H18C4H10＋C4H8催化剂辛烷丁烷丁烯目的：提高轻质汽油（裂化汽油）的产量

02石油的综合利用三、石油的综合利用3.石油的裂解采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃（小分子烃是有机化工的重要原料）。加热、加压C4H10CH4＋C3H6催化剂丁烷甲烷丙烯加热、加压C4H10C2H6＋C2H4催化剂丁烷乙烷乙烯目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料

02石油的综合利用三、石油的综合利用分馏裂化裂解原料石油（脱水、脱盐后）重油石蜡分馏、裂化产品物质变化物理变化化学变化化学变化条件较低温度较高温度更高温度目的初级