了解煤的干馏和综合利用 了解煤化工和天然气化工的发展 教学过程 一、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）原油 从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油，还含有杂质成分水，氯化钙，氯化镁等盐类。要炼制，其目的是将混合物进行一定程度的分离，使之物尽其用，另一方面，将含碳原子较多的烃转变为含碳原子较少的烃，做为基础有机化工原料。
（3）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，为了提高汽油产量，还可采用催化裂化的方法。如十六烷分解反应方程式为C16H34 C8H18＋C8H16。
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。
（4）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 CH4＋CH2═CH2＋CH3CH═CH2＋其他 15 40 20 25 [来源学_科_网Z_X_X_K] 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。开采石油时，只有气体称为天然气；
石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异，主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90的称为干气，含甲烷低于90的称为湿气。
（2）天然气的主要用途 用作燃料；
制造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他许多有机化合物的原料。
（3）天然气化工 以天然气为原料的化学工业简称天然气化工。其主要内容有①天然气制碳黑；
②天然气提取氦气；
③天然气制氢；
④天然气制氨；
⑤天然气制甲醇；
⑥天然气制乙炔；
⑦天然气制氯甲烷；
⑧天然气制四氯化碳；
⑨天然气制硝基甲烷；
⑩天然气制二硫化碳；
天然气制乙烯；
天然气制硫磺等 学点二、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 品 主 要 成 分 主 要 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 氮肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 煤 焦 油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦 炭 炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料 ⑶工业上炼焦，就属于煤的干馏，其原理是将煤粉放在隔绝空气的炼焦炉中加热，煤粉受热分解得到焦炭、煤焦油、焦炉气（可燃烧）、粗氨水、和粗苯等。这些产物可用于生产化肥、塑料、合成橡胶、合成纤维、炸药、染料、医药等。
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）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。
优点操作条件温和，几乎不依赖于煤的种类，关键是选择合适催化剂。
缺点投资及运行成本过高，不利用工业化生产。
学点三、煤化工和天然气化工的发展 一碳化学 1、一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物如CO CH4 CH3OH等为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的煤化工和天然气化工。
2、煤气化的主要反应式2C＋O2 2CO C＋H2O（g）CO＋H2 CO＋H2O（g）CO＋H2 3、天然气重整CH4＋H2O（g）CO＋3H2 4、使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是合成气化学，由CH4、、CH3OH等含一个碳原子，通过催化反应直接生成新的化合物，叫甲烷化学和甲醇化学。
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