《化石燃料》知识速查 - 人教版高中化学公式定理 - 读趣百科

《化石燃料》知识速查

煤的组成和加工

(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

天然气的组成和利用

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。



石油的组成和加工

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

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。

化学中的“三馏”“六气”

(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