高中化学经典课件：石油及煤-重要烃(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,烃,脂链烃,饱和链烃（,烷烃,）,不饱和链烃,烯烃,炔烃,脂环烃,脂肪烃,饱和脂环烃（环烷烃）,不饱和脂环烃,环烯烃,环炔烃,芳香烃,有机物,烃的衍生物,苯及苯的同系物,4/10/2026,滦平一中高二化学组,石油炼制、煤的综合利用,专题三,有机化合物的获得与应用,第一单元 化石燃料与有机化合物,石油（原油）,一、石油的组成和物理性质,1,、形成：古代动植物遗体经过非常复杂的物理化学变化而形成的。,2,、物质组成：,烷烃、环烷烃、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。3,、组成石油的,化学元素主要是,碳,（,83%87%,）、,氢,（,11%14%,），其余为,硫,（,0.06%0.8%,）、,氮（,0.02%1.7%,）、,氧,（,0.08%1.82%,）及,微量金属元素,（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占,95%99%,，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。,思考：,石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？,4,、物理性质：,黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定熔沸点。,烃随碳原子数目的增多，相对分子量,增大,沸点升高,.,说明,：,问题：,如何把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开？,杂质成分：水，氯化钙，氯化镁,等盐类,油田 原油,危害：,水,-,浪费燃料,盐,-,腐蚀设备,处理：脱水 脱盐,从,油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫原油,二、石油的炼制,1.,石油的,分馏,石油,常压分馏,石油气,(C,1,C,4,),低于,20,汽油,(C,5,C,12,)20-200,煤油,(,C,12,C,16,)175-275,柴油,(C,15,C,18,),250-400,重油,(C,20,),以上,分馏：,根据液态物质的沸点的不同进行分离的一种方法。,每一种馏分仍然是多种烃的,混合物,。,润滑油,(C,16,C,20,),高于,350,25%,75%,（,减压分馏）,重油,凡士林,液态烃和固态烃的混合物；,石 蜡,(,含,C,20,C,30,的烃,),沥 青,(,含,C,30,C,4,0,的烃,),注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，,使重油在低温下能充分分馏,，,防止重油在高温下炭化结焦,。,（,常压分馏）,原油,分馏塔,石油气,(,含,C,4,以下烃,),汽油,(,含,C,5,C,12,的烃,),煤油,(,含,C,12,C,16,的烃,),柴油,(,含,C,15,C,18,的烃,),重油,(,含,C,20,以上的烃,),润滑油,(,含,C,16,C,20,的烃,),（,直馏汽油）,石油的炼制,石油,催化裂化,脱水,脱盐,常压,分馏,石油气,(C,4,以下,),汽油（,C,5,C,11,）,煤油（,C,11,C,16,）,柴油（,C,15,C,18,）,重油（,C,20,以上）,温度逐渐升高,石油焦（,C,）,减压分馏,润滑油,凡士林,石 蜡,沥 青,裂解,乙烯,丙烯,1,3-,丁二烯,.,提,高,汽,油,产,量,和,质,量,生产重要的,化工原料,分馏,石油的裂化,目的：,提高汽油的产量和质量；,原理：,在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；,类型：,热裂化（,500,）和催化裂化,故裂化汽油中含有,不饱和烃,。,原料：重油或石蜡,2,、石油的裂化和裂解,C,16,H,34,C,8,H,18,+,C,8,H,16,加热,C,8,H,18,C,4,H,8,+,C,4,H,10,加热,C,8,H,16,C,5,H,10,+,C,3,H,6,加热,热裂化,催化裂化,目的,:,提高汽油的质量和产量,目的,:,提高汽油的产量,缺点：温度过高，发生结焦现象,催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）,分馏汽油,(,直馏汽油,),与裂化汽油有什么不同？,能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？,直馏汽油,裂化汽油,产量较低,质量不高,产量高,质量高,无烯烃,有烯烃,思考：,裂解：以比裂化更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。,C,8,H,18,C,4,H,10,+C,4,H,8,催化剂,加热、加压,C,4,H,10,CH,4,+C,3,H,6,催化剂,加热、加压,C,4,H,10,C,2,H,4,+C,2,H,6,催化剂,加热、加压,C,4,H,8,2C,2,H,4,催化剂,加热、加压,石油的裂解,石油的裂解,原理：深度裂化，在高温下把石油分馏产品中长链烃断裂为短链烃,主要原料：石油的分馏产品,主要目的：获得短链不饱和烃,主要产品（裂解气）：,乙烯、,丙烯、丁二烯,石油炼制,的方法,分馏,裂化,裂解,原理,变化,主要原料,目的,主要产品,利用各成分沸点,的不同,用蒸发和,冷凝的方法把石,油分成不同沸点,范围的分馏产物,在一定条件下，,把相对分子质,量大、沸点高,的烃断裂为相,对分子质量小、,沸点较低的烃。,在高温下,把,石油分馏产品,中长链烃断裂,为短链气态小,分子烃。,石油气,汽油,煤油,柴油,润滑油,重油等,汽油,乙烯、丙烯、,1,，,3,丁二烯等,得到各种不同,沸点范围的烃。,提高汽油的,产量和质量,制得由短链气,态不饱和烃组,成得裂解气,原油,重油,石油分馏产品,物理变化,化学变化,化学变化,【,小结,】,分馏与裂化、裂解的对比,三、蒸馏实验,1,、实验室蒸馏,石油,蒸 馏 烧 瓶,冷 凝 管,接液管,锥 形 瓶,温度计,酒 精 灯,铁架台,冷凝水出口,冷凝,水,进口,石棉网,石油,蒸馏,如右图所示，将,100,mL,石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热，分别收集,60,150,和,150,300,时的馏分，就可以得到汽油和煤油。,1,、观察装置中温度计的位置，并分析这样放置的原因,2,、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，并说明原因。,1,、蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的,2/3,2,、加少量碎瓷片或沸石，以,防止液体,在沸腾时剧烈跳动,(,暴沸,),3,、因是,测定气体的温度,，所以温度计的水银球不能插入液体中,应把,温度计的水银球与烧瓶的支管口相平行,(,或相切,),4,、冷凝水要从低处向高处逆流,，,却不可颠倒,石油蒸馏应注意事项,水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；,原理：,各种纯净物都有自己固定的沸点，当加热时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。,蒸馏：,适用于不同物质之间沸点相差,较大,的混合物的分离，精确蒸馏可得到,纯净物,。,分馏,：,适用于不同物质之间沸点相差,较为接近,的混合物的分离，得到的物质为,混合物,。,注意,：,蒸馏与分馏的原理是一致的，都是,物理变化,，,混合物,气体,冷凝,液体,气化,知识拓展,练习,1,、下列石油的炼制和加工过程中,属于化学变化的是,(),A.,常压分馏,B.,减压分馏,C.,裂化,D.,裂解,练习,2,、下列物质中,没有固定沸点的是,(),A.,石油气,B.,甲烷,C.,汽油,D.,乙醇,AC,CD,练习,3,、下列有关石油加工的叙述中,不正确,的是,(),石油分馏所得的馏分仍是混合物,石油裂化的原料是石油分馏产品,包括石油气,石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油,石油裂解的原料是石油分馏产品,包括石油气,B,练习,4,、下列说法错误的是,（,）,A,石油里含有,C,5,C,12,的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油,B,含,C,20,以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油,C,重油裂化的目的主要是为了提高汽油的产量和质量,D,石油分馏产品裂解的目的主要是为了获得更多的气体燃料,D,我国煤的分布图,1,、煤的成分,1.,元素组成：主要含有,C,，还含少量的,H,、,O,、,N,、,S,等元素，以及无机矿物质中的,Si,、,Al,、,Ca,、,Fe,等元素。,2.,物质组成：煤是由,有机物和无机物,组成的复杂的混合物。,四、煤的综合应用,（,1,）、煤的气化,把煤转化为气体，作为燃料或化工原料气,主要产品：,CO,、,H,2,、,CH,4,等,制备水煤气：,2,、煤的的综合利用,（,2,）、煤的液化：把煤转变成液体燃料的过程。主要产品：液体燃料（液态烃、甲醇等）,（,3,）、煤的干馏,定义：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，煤的干馏是化学变化。,主要产品：,焦炭、煤焦油、焦炉煤气,炼焦产品和产品的用途,3,、煤的用途,天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来源及主要成分区别？,提示,【,思考,】,天然气,石油气,裂解气,焦炉气,水煤气,来源,地下,矿藏,石油的分馏,石油的裂解,煤的干馏,碳与高温水蒸气反应,主要成分,甲烷,短链,烷烃,乙烯、丙烯、丁二烯,H,2,、,CH,4,、,C,2,H,4,、,CO,CO,、,H,2,五、脂肪烃芳香烃的来源及其应用,脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。,石油,通过,常压分馏,可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；而,减压分馏,可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；通过石油和气态烯烃，气态烯烃是最基本的化工原料；而,催化重整,是获得芳香烃的主要途径。,煤,也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的,分馏,可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。,天然气,是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以甲烷为主。,