第二节　资源综合利用　环境保护名师教学视频（文字实录）

煤、石油和天然气的综合利用

教案

一、教学目标

1.了解绍石油的分馏及其产品和用途，了解石油的裂化和裂解。

2.了解煤的干馏和综合利用

3.了解煤化工和天然气化工的发展

二、教学过程

（一）煤的综合利用

1、煤的干馏

⑴定义：煤的干馏，也叫煤的焦化，是指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

⑵煤干馏的产品及用途

干

馏

产

主

要

成

分

主

要

用

途

品

焦炉气科|网][来源:Z#xx#k.Com][来源:学|氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳网Z*X*X*K][来源:学*科*

气体燃料、化工原料

出炉煤气

粗氨水

粗苯

氨、铵盐

苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯

煤

焦

油

酚类、萘类

沥青

焦

炭

炭

氮肥

炸药、染料、医药、农药、

合成材料

染料、医药、农药、合成材料

筑路材料、制碳素电极

冶金、合成氨造气、电石、燃料

提问：这是化学变化还是物理变化？

2、煤的气化和液化

⑴煤的气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）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等非可燃气体的过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。

其主要反应是：C（s）＋H2O（g）高温CO（g）＋H2（g）

（2）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、高压和催化剂

条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物即“合成石油”。主要产品有优质汽油、柴油、芳香烃和其他化工原料。副产品有液化石油气、硫黄和氨气等。

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CO、H2等，然后合成

气通过催化合成得到性能优良的液态醇类、烃类等。间接液化的效率一般较低。

提问：煤的气化和液化是物理还是化学变化？

（二）石油和天然气

1.石油的炼制和石油化工

（1）认识石油

形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。

元素组成：C、H、S等

物质组成：烷烃、环烷、芳香烃等，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。

物理性质：

黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。

【思考】石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？

答案：混合物

无固定的沸点

（2）石油的分馏

.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

①常压分馏：将石油分成轻质油和重油

常压分馏主要产品：轻质油:溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等

②减压分馏：将重油再进一步分成各种馏分。重油进行减压分馏的产物主要有：重柴油、润滑油、凡士林、石

蜡、沥青等。

【思考】为什么要减压分馏？

【师、生】若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，高沸点的烃会分解，更严重的是还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界压强越大，物质沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏。

（3）石油的裂化和裂解

①石油裂化有热裂化和催化裂化两种

热裂化：目的:提高汽油的产量 缺点：温度过高，发生结焦现象

催化裂化：目的:提高汽油的质量和产量 催化剂:硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）

②裂解：即深度裂化，使长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃，目的：制取短链烯烃

如：己烷裂解反应

C6H14

700-1000CCH4＋CH2═CH2＋CH3CH═CH2＋其他

15%

40%

20%

25% 2、天然气的利用

（1）天然气的来源

天然气（natural gas）又称油田气、石油气、石油伴生气。

（2）天然气的主要用途

用作燃料；制造炭黑、合成氨、甲醇和其他许多有机化合物的原料。