课题3　石油、煤和天然气的综合利用课件配套优秀

煤、石油、天然气的综合利用

三维目标

1.

知识与技能

（1）了解石油的分馏和煤的干馏及其产品的组成和用途

（2）了解石油的裂化和裂解的原理和目的

（3）了解天然气综合利用的常见方式

2.

过程与方法

（1）通过石油分馏流程图的展示掌握工业炼制石油的基本流程和方法

（2）通过归纳总结对比的方法了解石油、煤、天然气化工生产的相同点和不同点

3.

情感态度价值观

（1）认识化石能源在现代社会发展中的作用

（2）建立合理

使用自然资源的科学能源观

教学重点

石油的分馏和煤的干馏及其产品的组成和用途

教学难点

石油裂化的原理

教学过程

一、煤的综合利用

1.

煤的组成：煤处主要含碳外，还含少量的S,P,H,O,N等元素以及无机矿物质（主要含Si ,Al ,Ca , Fe）。因此，煤是由有机物和无机物组

成的复杂的混合物。

2.

煤的干馏

（1）定义：把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫煤的干馏（煤的焦化）

（2）实验视频

煤的干馏

注意：

1.

加热一会儿，用火柴点燃导管尖嘴处有何现象？说明什么？

（尖嘴处有淡蓝色火焰燃烧，说明产生了可燃性气体）

2.

用酚酞试纸检验U型管内上层无色液体有何现象？说明有说明物质生成？

（酚酞试纸变红，说明溶液显碱性——氨）

3.

玻璃管中的烟煤粉最后变成什么颜色？它是什么物质？

（烟煤粉最后变成黑灰色固体物质，是焦炭）

4.

U型管底部还有什么积聚

（U型管底部还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，是煤焦油）

（3）煤干馏的产品及其用途

干馏产品

出炉煤气

主要成分

主要用途

焦炉气

氢气，甲烷，乙烯，一氧化气体燃料，化工原料

碳

粗氨水

氨，铵盐

粗苯

苯，甲苯，二甲苯

苯，甲苯，二甲苯

酚类，萘

氮肥

炸药，染料，医药，农药，合成材料

染料，医药，农药，合成材料

沥青

筑路材料，制炭素电极

冶金，电石，燃料

煤焦油

焦炭

3.

煤的气化

碳

（1）定义：在一定温度几压力下使煤中有机物雨气化剂发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO,H2,CH4

等可燃气体和CO2,N2 等非可燃性气体的过程

（2）气化条件：煤炭气化时，必修具备三个条件，气化炉，气化剂，供给热量

（3）气化反应原理：

2 C + O2 = 2CO

C + H2O = CO + H2

H2O + CO

= CO2 + H2

（4）煤气的成分及用途

4.

煤的液化

（1）定义：把煤转化成液体燃料的过程，煤的液化分直接液化和间接液化

（2）类型：

A.直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤雨氢气作用生成液态碳氢化合物

B.间接液化：在高温条件下，雨水蒸气作用气化，产生合成气CO ，H2

等，然后合成气通过催化合成得到性能优良的液态烃类、醇类等

小结：

方法

原理

煤的干馏

煤的气化

煤的液化

直接液化

间接液化

把煤隔绝空气把煤中的有机物高温高压下，雨把煤气化成加强热使之分转化为可燃性气溶剂混合，使煤CO ，H2

，经催解的过程

体

与H2

作用生化合成液体燃成

液体燃料

料

产品

焦炭、煤焦油、低热值气：CO H2 优质汽油、柴合成汽油、甲醇焦炉气、出炉N2

油、芳香烃和副等液体燃料

煤气

中热值气：CO H2产燃料气、液化少量CH4

高热值气：CH4

石油气

二、石油的综合利用

1.

石油的成分

（1）元素组成：主要含C H，还含有少量

S O N 等元素

（2）物质组成：石油的化学成分随产地不同而不同。一般石油含各种烷烃、环烷烃和芳香烃，不含烯烃

（3）状态组成：大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃

2.

实验室蒸馏石油

（1）装置

（2）原理：利用原油中各种成分沸点的不同，采用加热蒸发、冷凝液化的方法把不同沸点

范围的成分分离成各种馏分的方法

（3）注意

A.装置的组装顺序

B.石棉网，碎瓷片的作用

C.温度计的位置

D.冷凝水的方向

E.实验开始，先通冷凝水后点酒精灯；实验结束，先灭酒精灯后停冷凝水

3.

石油的炼制

（1）石油的分馏

（2）裂化和裂解

A.

裂化：在一定条件下，将分子量较大、沸点较高

的烃分解成分子量较小、沸点较低的烃

裂化过程举例：

C16H34 = C8H18

＋

C8H16 C8H18

=

C4H10

＋

C4H8

C4H10

=

CH4

＋

C3H6

C4H10

=

C2H4

＋

C2H6

B.

裂解：为了获得邮寄化工的基本原料，石油化工生产中，以比裂化更高的温度将是哟与分馏产物进一步裂解（深度裂化），使长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃的过程

（3）催化重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。

4.

小结：

项分类

目

分常压分用蒸发和冷凝的方原油

馏

馏

法把室友分成不同沸点范围的蒸馏产减压分物

馏

重油

得到不同沸物理石油气、汽油、点范围的馏变化

煤油、柴油、重分

油

柴油、润滑油、石蜡、燃料油、沥青

裂热裂化

在一定条件下，把重油、提高轻质油化学裂化汽油

化

催化裂分子量大、沸点高石油的产量，特变化

化

的烃断裂为分子量分馏别是提高汽小沸点低的烃

产物

油的产量

原理

原料

目的

变化

主要产物

裂深度裂在高温下，把长链石油获得短链不化学乙烯、丙烯、丁

解

化

分子的烃断裂为各分馏饱和烃

种短链的气态烃和产物

液态烃

变化

烯

重铂重整

把汽油里直链烃类直馏提高汽油质化学高质量汽油、芳整

铼重整

的分子的结构重新汽油

调整，使它们转化为芳香烃

或具有支链的烷烃异构体

三、天然气的利用

1.天然气的成分

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等）

主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)组成

2.

天然气的用途

用作燃料：制造炭黑、合成氨、制乙烯、甲醇和其他有机化合物

3.

天然气化工

量和获得芳变化

香烃

香烃