煤 石油 天然氣的綜合應用教案

2022-10-10 01:00:04 字數 4462 閱讀 1018

教學過程

一、複習預習

石油是工業的血液,石油化工是化學工業的主體,可以說,沒有石油化工,就沒有我們今天的現代化生活。你知道石油煉製的基本原理、產品及其用途嗎?

二、知識講解

考點/易錯點1

天然氣天然氣系古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物,具可燃性,多在油田開採**時伴隨而出, 天然氣蘊藏在地下約3000— 4000公尺之多孔隙岩層中,主要成分為甲烷。

考點/易錯點2

石油的組成及其分餾產品

成分:石油是烷烴、環烷烴和芳香烴組成的複雜的混合物,因此沒有固定的沸點。含碳原子數越少的烴,沸點越低。

因此,在給石油加熱時,低沸點的烴先汽化,經過冷凝液化後分離出來。隨著溫度的公升高,較高沸點的烴再汽化,經過冷凝液化後,又分離出來。這樣不斷地加熱汽化和冷凝液化,就可以把石油分成不同沸點範圍的蒸餾產物。

這種方法就是叫做餾分。每一種餾分仍然是多種烴的混合

石油分餾的各種成分

石油分餾產品的沸點與成分

②減壓分餾。為了分離重油的成分,並防止溫度過高而使烴分解,甚至炭化結焦損壞裝置,因此在減壓的條件下進行分餾,通常叫減壓分餾。

③裂解與裂化。裂化是為了提高汽油的產量和質量,產品是裂化汽油,其中含有烯烴不能做溶劑;而裂解採用比裂化更高的溫度,是為了獲得大量的不飽和氣體產物。裂化溫度一般不超過500℃,而裂解溫度一般是在700~1000℃,所以裂解就是深度裂化。

裂解的目的是為了獲取石油化工原料---工業「三烯」---乙烯、丙烯、1,3-丁二烯,裂解的原料是重油、石油氣等。

④石油化工:把石油產品作原料經裂解等過程制得基礎有機原料,進而生產大量化工產品。在石油化工業,常把乙烯的產量作為衡量石油化工業發展水平的標誌。

考點/易錯點3

煤及其綜合利用

煤是有機物、無機物組成的複雜的混合物。

煤的乾餾將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程,叫做煤的乾餾

表一煤乾餾的主要產品和用途

三、例題精析

【例題1】某人坐在空調車內跟在一輛卡車後面,觀察到這輛卡車在起動、剎車時排出黑煙,由此可推斷這輛卡車所用的燃料是( )

a.酒精 b.汽油 c.柴油 d.液化石油氣

【答案】:c。

【解析】:按一般常識,汽車所用的燃料為汽油或柴油,且酒精、液化石油氣燃燒一般不會產生黑煙,所以答案應在(b)、(c)中選擇。汽油的主要成分為c5~c11的烷烴,柴油的主要成分為c15~c18的烷烴,柴油分子中的碳原子數目多於汽油分子中的碳原子數,而碳原子數越多的烷烴,其中碳的質量分數越大,燃燒時多發生不完全燃燒,生成c等而產生黑煙。

故排出黑煙者,其燃料為柴油。

【例題2】可用來鑑別裂化汽油和直餾汽油的試劑是(  )

a.乙醇b.溴的四氯化碳溶液

c.naoh溶液d.鹽酸

【答案】b

【解析】裂化汽油由飽和烴和不飽和烴組成,直餾汽油僅含飽和烴,故可利用不飽和烴的性質來選擇試劑。

四、課堂運用

【基礎】下列關於石油的說法不正確的是(  )

a.石油主要含c、h兩種元素

b.石油主要是由各種烷烴、環烷烴和芳香烴所組成的混合物

c.石油有固定的熔點

d.石油分餾得到的汽油是混合物

【答案】:c

【解析】:石油是由各種烷烴、環烷烴和芳香烴所組成的混合物。混合物沒有固定的熔沸點。石油分餾所得餾分為混合物。

【鞏固】石油裂解的目的和原理是(  )

a.使具有長鏈的烴深度裂化,斷裂成各種短鏈的氣態不飽和烴和少量液態烴

b.使直鏈烴轉化為芳香烴

c.避免炭化結焦

d.除去石油中的雜質

[答案]:a

[解析]:a項,石油的裂解是深度裂化,目的是為了獲取大量石油化工原料。作為合成原料的主要是氣態烯烴,其中以乙烯量為最大,其次還有丙烯、丁二烯等。

裂化產物中還有作為芳香烴的液態產品:苯、甲苯、二甲苯;b項,使直鏈烴轉化為芳香烴屬於結構的重新調整;c項,重油採用減壓蒸餾是為了避免炭化結焦;d項與裂解原理和目的無關。

【拔高】現有兩種烯烴:ch2===ch2和ch2===cr2(r為烴基),它們的混合物進行聚合反應,

產物中可能含有(  )

abcd.①②③⑤

【答案】d

【解析】根據乙烯的聚合反應,兩種烯烴雙鍵開啟後的結構為—ch2—ch2—、—ch2—cr2—,當相同的結構發生聚合時得到的產物分別是 ch2—ch2 、 ch2—cr2 ;當兩種結構相互聚合時得到的產物為 ch2ch2cr2ch2 或 ch2ch2ch2cr2 ,發生聚合時烴基r的位置不變,故得不到產物④。

課程小結

蒸餾、分餾和乾餾的區別

1.蒸餾:把液體加熱到沸騰變為蒸氣,再使蒸氣冷卻凝結成液體的操作。蒸餾可使混合物中沸點較低的組分揮發而達到混合物分離或除雜的目的。

被蒸餾的混合物中至少有一種組分為液體。各組分沸點相差越大,揮發出的物質越純。若不同組分之間沸點相差小,或不同組分互溶形成恆沸液體,則餾分不純。

常見的實驗有蒸餾水的製取。

2.分餾:對多組分的混合物在不同溫度下先後、連續進行兩次或多次蒸餾。分餾可使多組分混合物在乙個完整的操作過程中分離為兩種或多種餾分而達到混合物分離或除雜的目的。

常見的實驗有石油的分餾,要注意的是石油分餾的產品都是混合物。

3.乾餾:把固體混合物(如煤、木材)隔絕空氣加強熱使之分解的過程叫做乾餾。

(1)在煤的乾餾過程中所發生的是很複雜的化學變化和物理變化。

(2)將煤乾餾的條件有兩個:一是要隔絕空氣,目的是防止煤在空氣中燃燒;二是要加強熱。

(3)煤在乾餾過程中生成了許多新的物質,如苯、萘等,發生的是複雜的化學變化。

(4)煤是由有機物和少量無機物組成的複雜混合物,煤中並不含小分子有機物苯、萘等。苯、萘等物質是煤的分解產物煤焦油中所含有的,這一點要注意。

課後作業

【基礎】

1. 近期我國冀東渤海灣發現儲量達10億噸的大型油田。下列關於石油的說法正確的是(  )

a.石油屬於可再生礦物能源b.石油主要含有碳、氫兩種元素

c.石油的裂化是物理變化d.石油分餾的各餾分均是純淨物

2.保護環境已成為人類的共識,人類應以可持續發展的方式使用資源,以合理的方式對廢物進行處理並迴圈使用。下列做法不利於環境保護的是(  )

a.發電廠的煤經脫硫處理b.將煤轉化為水煤氣作燃料

c.**並合理處理聚乙烯塑料廢物d.電鍍廢液經中和後直接排放

答案與解析:

1、【答案】b

【解析】石油、煤均屬於化石燃料,是不可再生礦物資源,故a錯誤;石油的裂化是把長鏈烴變為短鏈烴,是化學變化,故c錯誤;石油分餾是利用各類烴的沸點不同,將石油分為不同沸點範圍的餾分,但是每種餾分是由沸點接近的烴組成, 屬於混合物,故d錯誤。

2、【答案】d

【解析】對煤進行脫硫處理,目的是減少so2的汙染;將煤轉化為水煤氣,也稱煤的氣化,可以提高煤的燃燒效率,減少因不完全燃燒而產生co的汙染;**並合理處理聚乙烯塑料廢物,可減少白色汙染,變廢為寶;電鍍液往往含重金屬離子或cn-等,必須進行處理後方可排放,僅中和是不可排放的。

【鞏固】

1、廣州將於2023年承辦第16屆亞運會。下列措施有利於節能減排、改善環境質量的有(  )

①在大亞灣核電站已安全執行多年的基礎上,廣東將繼續發展核電,以減少火力發電帶來的二氧化硫和二氧化碳排放問題 ②積極推行「限塑令」,加快研發利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料 ③加速建設地鐵、輕軌等軌道交通, 促進珠三角城市一體化發展,減少汽車尾氣排放 ④發展低碳經濟、迴圈經濟, 推廣可利用太陽能、風能的城市照明系統 ⑤使用生物酶降解生活廢水中的有機物,使用填埋法處理未經分類的生活垃圾

a.①②③④ b.①②⑤ c.①②④⑤ d.③④⑤

2、下列有關環境問題的說法正確的是(  )

a.燃煤時加入適量生石灰,可減少廢氣中so2的量

b.臭氧的體積分數超過10-4%的空氣有利於人體健康

c.ph在5.6~7.0之間的降水通常稱為酸雨

d.含磷合成洗滌劑易於被細菌分解,故不會導致水體汙染

答案與解析:

1、【答案】a

【解析】⑤中所述的內容與題幹中所要求的「節能減排」無關,故選a。

2、【答案】a

【解析】a項cao和so2結合為caso3,進一步轉化為caso4,俗稱「鈣基固硫」, 可減少so2汙染;b項當空氣中臭氧的含量超過10-5%(體積分數)時,就會對人體、 動植物及暴露在空氣中的物質造成危害;c項ph小於5.6的雨水稱為酸雨;d項含磷合成洗滌劑易造成水體富營養化,形成「水華」「赤潮」等水體汙染。

【拔高】某學生為證明汽油是否含有苯的同系物,他先取少量汽油在試管中,再滴入數滴酸性高錳酸鉀溶液,振盪後發現酸性高錳酸鉀溶液褪色,他得出了樣品汽油中含有苯的同系物的結論。分析此結論是否正確?若不正確請設計乙個可行的方案。

答案與解析:

【答案】不正確。正確答案是:在試管中放入幾毫公升樣品汽油,然後邊振盪邊逐滴加入溴水,直至溴水不再褪色為止。

此時再加入數滴酸性高錳酸鉀溶液並振盪,若紫紅色褪去,則證明樣品中含有苯的同系物。

【解析】汽油通常含有不飽和烯烴,烯烴的存在干擾苯的同系物的檢驗。

天然氣石油設計指導

附件2陸上石油天然氣建設專案安全設施設計專篇 編寫指導書 地面工程部分 1 設計依據 1.1 依據的批准檔案 列出該建設專案初步設計所依據的批准檔案和相關的合法證明檔名稱 編制單位 發文單位 日期 檔案號等相關內容。包括但不限於下列檔案 建設專案可行性研究報告 或開發方案 及批復檔案 建設專案設計委...

石油天然氣產業技術

一 研究開發技術 一 塔里木盆地石油天然氣勘探技術 九五 期間主要對塔里木盆地區域構造演化與烴類運移聚集關係 新構造運動對油氣藏形成的控制作用 以及多次構造運動背景下油氣藏形成的控制機理及分布規律 碳酸鹽岩生烴機理和油氣運移儲存條件進行深入研究,應用地質平衡剖面 層序地層學 沙漠 鑽探技術,形成一套...

天然氣工業應用的匯報

天然氣在工業中的應用,主要作為化工原料及工業燃料,其作為化工原料主要用於各類以天然氣為原料的化工企業,工業燃料主要用於工業爐窖和工業鍋爐,廣泛應用於冶金 陶瓷 玻璃 燈飾 食品 紡織 印染 造紙 印刷 醫藥 建材及電力等行業。化工原料 天然氣是重要的化工原料,甲烷含量高達95 含水 灰粉 硫化物少,...