(1)煤的组成
物质组成:由有机物和少量无机物组成的复杂混合物;
元素组成:主要含有C元素,另有少量H、O、N、S等元素。
(2)煤的加工方法及产品
①煤的干馏
定义:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化,是一个复杂的物理、化学变化过程。
②煤的气化
定义:在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
主要反应:C(s)+H2O(g)$ \stackrel {高温} {→ } $ CO(g)+H2(g)。
③煤的液化
定义:在一定条件下将煤转化为液体燃料。
主要反应:
直接液化: 煤+氢气$\underset {高温} {\stackrel {高压、催化剂} {→ }}$液体燃料
间接液化: 煤+水$ \stackrel {高温} {→ } $ 水煤气$\underset {高温} {\stackrel {催化剂} {→ }}$甲醇等,CO+2H2$ \stackrel {催化剂 } {→ } $CH3OH。
天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。
石油是黑色或深棕色粘稠液体,比水稍轻,不溶于水,有特殊气味,无固定沸点。
(1)石油的组成 石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。
按元素:主要是碳、氢元素,含量为97% ~ 98%,还含有少量N、S、P、O等。
按物质:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物(一般石油不含烯烃)。
按组成状态:大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
(2)石油的加工方法及产品
①石油的分馏
原理 | 原料 | 石油的常压蒸馏产品 | 重油的减压蒸馏产品 | |
利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。 | 原油 | 轻质油:石油气C4以下,汽油C5-C8 ,煤油C11-C16 ,柴油C15-C18。 | 重油C20以上 | 燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 |
②石油的催化裂化
原理 | 原料 | 裂化的目的 | 主要产品 | 举例 |
在催化剂作用下,将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃。 | 重油 | 提高轻质液体燃料的产量。 | 汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 | C16H34$\underset {加热、加压} {\stackrel {催化剂} {→ }}$C8H18+C8H16 C8H18 $\underset {加热、加压} {\stackrel {催化剂} {→ }}$C4H10 + C4H8 |
③石油的裂解
原理 | 原料 | 裂化的目的 | 主要产品 | 举例 |
在高温下,把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃(深度的裂化)。 | 石油分馏产品(包括石油气) | 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 | 乙烯、丙烯等 | C4H10$\underset {加热、加压} {\stackrel {催化剂} {→ }}$CH4+C3H6 C4H10$\underset {加热、加压} {\stackrel {催化剂} {→ }}$C2H6+ C2H4 |
④石油的催化重整: 在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃,如苯等。
【注意】
①煤的干馏、气化、液化,石油的裂化、裂解均是化学变化,而石油的分馏是物理变化。
②直馏汽油中不含不饱和烃,可用作卤素单质的萃取剂,而裂化汽油含有不饱和烃,易与卤素单质发生加成反应,故不能用作卤素单质的萃取剂。
(1)化学中的“三馏”
干馏 | 蒸馏 | 分馏 | |
原理 | 隔绝空气、高温下使物质分解 | 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 | 与蒸馏原理相同 |
产物 | 产物为混合物 | 产物为单一组分的纯净物 | 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 |
变化类型 | 化学变化 | 物理变化 | 物理变化 |
(2)化学“六气”的主要成分