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1、第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护煤煤. .石油和天然气的综合利用石油和天然气的综合利用1 1、煤的综合利用、煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化，化，获得洁净的燃料和多种化工原料获得洁净的燃料和多种化工原料。（1 1）煤的干馏）煤的干馏-将煤隔绝空气加强热。将煤隔绝空气加强热。产物：煤气、煤焦油、焦炭；产物：煤气、煤焦油、焦炭；煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途干馏产品干馏产品主要成分主要成分主要用途主要用途出出炉炉煤煤气气焦炉焦炉气气氢气、甲烷、乙烯、氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳一氧化碳气体
2、燃料、化工原料气体燃料、化工原料粗氨粗氨水水氨、铵盐氨、铵盐氮肥氮肥粗苯粗苯 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、炸药、染料、医药、农药、合成材料合成材料煤焦油煤焦油苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯酚类、萘类酚类、萘类染料、医药、农药、染料、医药、农药、合成材料合成材料沥青沥青筑路材料、制碳素电极筑路材料、制碳素电极焦炭焦炭炭炭冶金、合成氨造气、电石、冶金、合成氨造气、电石、燃料燃料(2)煤的气化煤的气化 煤的汽化和液化就是使煤煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源变成清洁能源的有效途径，的有效途径，与此同时煤的与此同时煤的燃烧效率燃烧效率等也得到等也得到提高提高.C (s)+
3、HC (s)+H2 2O(g)O(g) CO(g)+HCO(g)+H2 2(g)(g)高温高温（3 3）煤的液化）煤的液化煤的直接液化：煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化：煤的间接液化：先将煤转化为先将煤转化为CO和和H2，再在催，再在催化剂作用下合成甲醇等。化剂作用下合成甲醇等。CO+2H2CH3OH(甲醇甲醇)催化剂催化剂加热加热加压加压二、天然气的组成及其综合利用二、天然气的组成及其综合利用天然气主要成分是甲烷。天然气是一种天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料，可以直接用作燃料。
4、天然气更是一种重要的化工原料，主要主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物碳原子的其他有机化合物。三、石油的组成及其综合利用三、石油的组成及其综合利用组成元素：组成元素： C、H、S等等烷烃、环烷、芳香烃烷烃、环烷、芳香烃等（一般不含烯烃）等（一般不含烯烃）所含物质：所含物质：石油是混合物石油是混合物,无固定的沸点无固定的沸点.利用分馏的原理进行石油利用分馏的原理进行石油的分离的分离.1、石油的分馏、石油的分馏利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏.原油的预处理原油的
5、预处理-脱水、脱盐脱水、脱盐石油的一次加工石油的一次加工-分馏分馏设备设备-分馏塔分馏塔.石油的裂化石油的裂化-在一定的条件下，将相对分子质量大的烃在一定的条件下，将相对分子质量大的烃（重油或石蜡油）断裂成相对分子质量小的烃的过程叫裂化（重油或石蜡油）断裂成相对分子质量小的烃的过程叫裂化.含有含有不饱和烃不饱和烃, ,能能使溴水褪色使溴水褪色, ,不能用来萃取溴不能用来萃取溴. .C16H34C8H18+C8H16十六烷十六烷辛烷辛烷辛烯辛烯催化剂催化剂加热加压加热加压成分成分: :目的：目的：提高轻质油的产量和质量，获得石油裂提高轻质油的产量和质量，获得石油裂化气。化气。 注意注意 汽油有直
6、馏汽油和裂化汽油两种汽油有直馏汽油和裂化汽油两种. .直馏汽油是由石直馏汽油是由石油直接分馏而得的汽油油直接分馏而得的汽油( (不不含烯烃含烯烃)；裂化汽油是由重油；裂化汽油是由重油经裂化而制得的汽油经裂化而制得的汽油( (含有烯烃含有烯烃)。两者成分不同。两者成分不同. .原料：原料：石油分馏产品（重油）石油分馏产品（重油）裂解是深度的裂化裂解是深度的裂化.石油的裂解石油的裂解:为了获得更多的短链的不饱和烃（如乙烯、丙烯、为了获得更多的短链的不饱和烃（如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等），以进行三大合成丁烯、丁二烯等），以进行三大合成 在更高的温度下，使长链烃（石油分馏产物）断裂成在更高的温度下，
7、使长链烃（石油分馏产物）断裂成乙烯、丙烯等短链烃。乙烯、丙烯等短链烃。目的目的: :原理：原理：C8H18C4H10+C4H8高温高温C4H10C3H6+CH4高温高温C4H10C2H6+C2H4高温高温把链状烃转化成为环状烃的过程把链状烃转化成为环状烃的过程.如如:苯或甲苯等苯或甲苯等.催化重整催化重整:原料：原料：汽油汽油nCH2=CH2CH2-CH2n催化剂催化剂聚乙烯塑料聚乙烯塑料nCH=CH2CH-CH2n催化剂催化剂CH3CH3聚丙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料CHCH2nCH=CH2n催化剂催化剂( (n n 为聚合度为聚合度) )（单体单体）练习：氯乙烯、练习：氯乙烯
8、、2丁烯的加聚反应方程式丁烯的加聚反应方程式聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料合合成成纤纤维维白色污染白色污染1.由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就是料制品带来的环境污染就是“白色污染白色污染”。2.白色污染的危害；白色污染的危害；3.白色污染的治理：白色污染的治理：（1）废弃塑料的再利用（如直接作为材）废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）；料、制作单体和燃料油、制作气体等）；（2）制造易降解材料；）制造易降解材料；（3）超市塑料袋有偿使用。）超市塑料袋
9、有偿使用。下列变化属于物理变化的是下列变化属于物理变化的是（） .煤的气化煤的气化.石油的分馏石油的分馏.石油的裂解石油的裂解.煤的干馏煤的干馏B二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 环境问题的含义环境问题的含义 保护环境工作者当前的任务：保护环境工作者当前的任务：（1 1）对环境情况的检测）对环境情况的检测（2 2）三废的治理）三废的治理（3 3）寻找源头治理环境的生产工艺）寻找源头治理环境的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。生态环境破坏生态环境破坏环境污染环境污染废气（化学燃料燃烧及工厂
10、废气）废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废水（工业废水、生活废水等）废水（工业废水、生活废水等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等） 传统的化学工业给环境带来的污染已传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害十分严重，目前世界每年产生的有害废物废物达达3 3亿吨亿吨4 4亿吨亿吨，给环境造成危害，并威，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化绿色化学学的号召，并立即得到了全世界的积极响的号召，并立即得到了全世界的积极响应。应。绿色化学绿色化学的的核心核心就是要就是要利用化学原理利用化学原理从源头减少和消除污染。
11、从源头减少和消除污染。绿色化学理念绿色化学理念（防治优于治理）（防治优于治理）核心：核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学环境无害化学”、“环境友好化学环境友好化学”、“清洁化学清洁化学”。从学科观点看：从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变是化学基础内容的更新。（改变反应历程）反应历程）从环境观点看：从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）开始就避免污染物的产生）从经济观点看：从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降它提倡合理利
12、用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）低生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：热点：原子经济性原子经济性反应物原子全部转化为最反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为终的期望产物，原子利用率为100%人类保护伞的洞人类保护伞的洞臭氧层被破坏臭氧层被破坏空中死神空中死神酸雨酸雨全球变暖全球变暖温室效应温室效应光化学烟雾光化学烟雾无形杀手无形杀手居室污染居室污染环境污染的类别：环境污染的类别：1 1、大气污染：、大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生来自工业废气，汽车尾气，生活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢化物，卤素化合物，放射性）
13、化物，卤素化合物，放射性）2 2、水污染：、水污染：来自工业废水、生活废水来自工业废水、生活废水( (无无 机物机物, , 重金属盐类重金属盐类, ,营养物有机物营养物有机物, , 洗洗 涤剂涤剂, , 石油石油) )水体富营养化水体富营养化（N N、P P、K K、S S的化合物）的化合物）（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖 赤潮、水华）赤潮、水华）水华是水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类化引起藻类 （如蓝藻（
14、如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。水一般呈蓝色或绿色。淡水中淡水中“水华水华”造成的最大造成的最大危害是：危害是：饮用水源受到威胁，饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华水华”的次的次生代谢产物生代谢产物MCRSTMCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。人类的健康和生存。赤潮是赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是聚集而引起海水
15、变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。不同颜色。 返回返回水！1998摩洛哥干旱羊上树摩洛哥干旱羊上树 屡次经受干旱考验屡次经受干旱考验的摩洛哥山羊学会了在的摩洛哥山羊学会了在没有草吃的时候爬上树没有草吃的时候爬上树吃树叶。吃树叶。 重金属污染：重金属污染：如如 汞、镉、铅、铬、砷汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件猫自杀事件水俣病（汞污染）水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆骨骼畸形变脆骨痛病（镉污染）骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手智力发展隐性杀手铅污染铅污染3 3、土壤污染、土壤污染 来自工业垃圾
16、、生活垃圾、废水、化肥、来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留农药残留(Cl,P,S(Cl,P,S) )、放射物质残留、放射物质残留4 4、噪声污染、噪声污染 5 5、辐射污染、辐射污染6 6、食品污染：、食品污染：绿色化学绿色化学绿色化学的核心内容之二：绿色化学的核心内容之二：5R原则原则Reduction“减量减量”Reuse“重复使用重复使用”Recycling“回收回收”Regeneration“再生再生”Rejection“拒用拒用” 原子经济性反应原子经济性反应高选择性反应高选择性反应无毒无害原料无毒无害原料可再生资源可再生资源安全的生产工艺安全的生产工艺提高能源的利用率提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂应用无毒无害的催化剂环境友好产品环境友好产品（安全、能降（安全、能降解、可再利用解、可再利用）绿色化学应用于科学研究绿色化学应用于科学研究1234567化学与可持续发展化学与可持续发展自然资源自然资源化学变化化学变化获得有用物质获得有用物质获得能量获得能量综合利用自然资源综合利用自然资源环境保护环境保护人人自然自然人人自然自然保护环境保护环境 从我做起从我做起
