资源综合利用-环境保护课件.ppt

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1、第四章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用 环境保护中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄淑和中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄淑和5 5月月2525日在北京表示，按目前能源消费方式，日在北京表示，按目前能源消费方式，20202020年中国年中国原油缺口可能加大到原油缺口可能加大到2.572.57亿吨，中国将面临更大的资源环亿吨，中国将面临更大的资源环境压力。他称，到境压力。他称，到20202020年中国需要一次能源年中国需要一次能源3232亿吨以上标亿吨以上标准煤，能源消费要比准煤，能源消费要比20002000年增长年增长2.52.5倍。倍。1 1）煤的主要成分

2、？）煤的主要成分？2）煤综合利用的途径有哪些？相应的产物又有哪些？）煤综合利用的途径有哪些？相应的产物又有哪些？1 煤的组成及综合利用煤的组成及综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用 褐煤褐煤一、一、煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用无机物无机物有机物有机物C 元素为主元素为主H 、N、S、O等元素等元素 少量少量Si Al Ca FeSi Al Ca Fe 污污染染环环境境COx NOx SO2 等烟尘等烟尘（1 1）煤的组成）煤的组成 煤渣煤渣（2 2）煤的干馏）煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做

3、，叫做煤的干馏（煤的焦化煤的干馏（煤的焦化) )煤干馏的主要产物煤干馏的主要产物: :出炉煤气：焦炉气出炉煤气：焦炉气( (包括：甲烷，乙烯，氢包括：甲烷，乙烯，氢气，一氧化碳气，一氧化碳) )、 粗氨水、粗苯、粗氨水、粗苯、 煤焦油：苯等煤焦油：苯等 焦炭焦炭 ： 煤干馏的主要产品和用途（4 4）煤的液化）煤的液化 在一定条件下将在一定条件下将煤煤转化为转化为液体液体燃料燃料又称又称人造石油人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的下，煤的液化具有十分诱人的前景前景

4、。 （3 3）煤的气化）煤的气化在一定条件下把在一定条件下把煤煤及其及其干馏物干馏物转化为转化为可燃性可燃性气体气体过程，主要反应是过程，主要反应是碳碳与与水蒸气水蒸气反应生成反应生成水煤气水煤气（COCO、H H2 2) ) 。C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g)高温高温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COCO和和H H2 2，再在催化剂作，再在催化剂作 用下合成甲醇等。用下合成甲醇等。CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH催化剂催化剂 甲醇常温下为液体甲醇常

5、温下为液体, ,可以燃烧可以燃烧, ,还可还可代替汽油作内燃代替汽油作内燃机机的燃料。的燃料。2 2 石油的组成及其综合利用石油的组成及其综合利用石油的组成：石油的组成：石油主要是由多种石油主要是由多种碳氢化合物碳氢化合物组成的组成的混合物混合物。按按元素元素来看：来看：碳碳、氢氢含量为含量为97%-98%97%-98%石油炼制：石油炼制：a a、石油的分馏、石油的分馏b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化c c 、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化）d d、石油催化重整、石油催化重整石油的分馏石油的分馏25%a a、石油的分馏、石油的分馏利用原油中各组分的利用原油中各组分的沸点沸点不同

6、将不同将复杂复杂的的 混合物分离成混合物分离成简单简单混合物的过程。混合物的过程。b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。（1 1）裂化的）裂化的目的目的：（2 2）裂化的）裂化的原理原理：在催化剂的作用下将含在催化剂的作用下将含碳碳原子原子多多的重油的重油（烃）（烃）断裂断裂成碳原子较成碳原子较少少的烃的过程。的烃的过程。c c 、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化）裂解的目的：裂解的目的： 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。d d、石油催化重整、石油催化重整通通过结构的过结构的重新调整重新调整，

7、使，使链状链状烃烃转化为转化为环状环状烃。烃。 天然气主要成分是天然气主要成分是甲烷甲烷。天然气是一种。天然气是一种清清洁燃料洁燃料，可以直接用作燃料。，可以直接用作燃料。3 3、天然气的组成及其综合利用天然气的组成及其综合利用天然气的综合利用天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的天然气既是一种清洁的化石燃料化石燃料，更是一种，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成合成 和生产和生产 等。等。氨氨甲醇甲醇4以煤、石油和天然气为原料生产合成材料以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：三大合成材料：_、_和和_。(2)实例：制取

8、聚乙烯反应的化学方程式为：实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为：_塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维属于高分子化合物属于高分子化合物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三、芳香烃的来源及其应用三、芳香烃的来源及其应用1、来源：a、煤的干馏 b、石油的催化重整2 2、应用：简单的芳香烃是基本的有机、应用：简单的芳香烃是基本的有机 化工原料。化工原料。二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学被污染的小河被污染的小河乱扔导致乱扔导致的的污染污染91页原子经济原子经济性反应性反应高选择性高选择性反应反应无毒无害无毒无害原料原料

9、可再生资源可再生资源环境友好产品环境友好产品（安全、能降解（安全、能降解可再生利用）可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用原子利用率率100%原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利用率=100% 绿色化学又称绿色化学又称环境友好化学环境友好化学， 它的主要它的主要特点特点是是： 1 1充分利用充分利用资源和能源，采用资源和能源，采用无无 毒毒、无害无害的原料；的原料； 2 2在无毒、无害的条件下进行反在无毒、无害的条件下进行反 应应, ,以以减少废物减少废物向环境排放；向环境排放；3 3提高原子的利用率，力图使提高原子

10、的利用率，力图使所有所有作为原料的原子都被产品所消纳，作为原料的原子都被产品所消纳，实现实现“零排放零排放”4 4生产出有利于环境保护、社区安生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。全和人体健康的环境友好的产品。 绿色化学给化学家提出了一项新绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。的挑战，国际上对此很重视。19961996年，美国设立了年，美国设立了“绿色化学绿色化学挑战奖挑战奖”，以表彰那些在绿色化，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和学领域中做出杰出成就的企业和科学家科学家练练 习习1.1.工业工业“三废三废”指的是指的是 、 、 。2.202.2

11、0世纪世纪8080年代开始面临三大年代开始面临三大全球性全球性环境问环境问 题题, ,下列不属于三大下列不属于三大全球性全球性环境问题的是环境问题的是 A A 酸雨酸雨 B B 臭氧空洞臭氧空洞 C C 气候变暖气候变暖 D D 白色污染白色污染3.3.我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功 能。三峡工程的建成代替能。三峡工程的建成代替火力火力发电对环境发电对环境 保护的最大贡献是有助于控制保护的最大贡献是有助于控制废渣废渣废气废气废水废水D D1)1)温室效应温室效应 2)2)形成酸雨形成酸雨 3)3)空气中的固体颗粒浓度空气中的固体颗粒浓度4 . 1986

12、4 . 1986年年4 4月，前苏联乌克兰基辅月，前苏联乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核电站北部的切尔诺贝利核电站4 4号反应堆号反应堆爆炸起火，造成死亡爆炸起火，造成死亡3131人，人，237237人受人受伤，伤，1313万居民紧急疏散。这些死伤者万居民紧急疏散。这些死伤者主要受到了（主要受到了（ ） A A 毒气伤害毒气伤害 B B 噪声污染噪声污染 C C 电磁波伤害电磁波伤害 D D 放射性污染放射性污染D D5 5. .大力推广使用无磷洗涤剂，是因大力推广使用无磷洗涤剂，是因 为含磷、氮物质大量使用，会造为含磷、氮物质大量使用，会造 成成 湖泊的（湖泊的（ ） A A 水生物死亡水生物死

13、亡 B B 富营养化，产生富营养化，产生“水华水华”现象现象 C C 金属污染金属污染 D D 氢化物污染氢化物污染B B1 1、大气污染：、大气污染：来自来自工业废气工业废气, , 汽车尾气汽车尾气, , 生活废气生活废气( (硫与氮的氧化物硫与氮的氧化物, ,碳氧化物碳氧化物, ,碳碳 氢化物氢化物; ;卤素化合物卤素化合物; ;放射性放射性) )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：2 2、水污染：、水污染：来自来自工业废水、生活废水工

14、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（生活污水、农田排水、化肥、合成洗 涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖性繁殖赤潮、水华）赤潮、水华） p101p101 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

15、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、生活垃圾、废水、化来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留肥、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：l 2 2月月0202日：国际湿地日日：国际湿地日l 3 3月月2222日：世界水日日：世界水日l 4 4月月2222日：地球日日：地球日l 5 5月月3131日：世界无烟日日：世界无烟日l 6 6月月0505日：世界环境日日：世界环境日l 6 6月月1717日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日

16、l 7 7月月1111日：世界人口日日：世界人口日l 9 9月月1616日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 1010月月4 4日：世界动物日日：世界动物日l 1010月月1616日：世界粮食日日：世界粮食日l 1212月月2929日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日世世界界环环境境日日 把保把保护生态环护生态环境看成自境看成自己的神圣己的神圣使命，正使命，正成为世界成为世界上越来越上越来越多人的共多人的共识。请看识。请看 -练练 习习1.1.含有碳元素的混合物是含有碳元素的混合物是 （ ） 二氧化碳，二氧化碳， 石灰石，石灰石， 甲烷，甲烷， 天然气，天然气， 一氧化碳，一氧化碳，

17、 石油，石油， 乙醇，乙醇， 煤，醋酸，水煤气。煤，醋酸，水煤气。 A A B B C C D DD D2.2.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是下列燃料燃烧不会造成环境污染的是( ( ) ) A.A.煤煤 B.B.酒精酒精 C C汽油汽油 D.D.氢气氢气BDBD4.4.下列各气体属于纯净物的是下列各气体属于纯净物的是 （ ） A A天然气天然气 B B水煤气水煤气 C C甲烷甲烷 D D液化石油气液化石油气C C3.3.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃在相同条件下，对环境污染程度最小的燃 料是（料是（ ） A.A.液化气液化气 B.B.煤油煤油 C.C.煤饼煤饼 D.D.木柴木柴A A5

18、.下列关于煤的叙述中不正确的是（下列关于煤的叙述中不正确的是（ ） A A煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 B B煤的干馏过程属于化学变化煤的干馏过程属于化学变化 C C煤是由多种有机物组成的混合物煤是由多种有机物组成的混合物 D D煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的 氢、氮、硫、氧等元素。氢、氮、硫、氧等元素。C C6.6.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A A煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有 效途径效途径 B B煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可煤的干馏过程属于物理

19、变化，通过干馏可 以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品 C C煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业 上大量燃烧含硫燃料是形成上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨酸雨”的主的主 要原因要原因 D D煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的 化合物化合物ACAC12.12.下列说法错误的是下列说法错误的是A A石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分 馏得到汽油馏得到汽油B B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得 到汽油到汽油C C石油的分馏是一

20、个化学过程石油的分馏是一个化学过程D D石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃本题主要考查石油的本题主要考查石油的成分成分和石油的和石油的炼制炼制，裂化裂化是是将将大分子大分子的烃转化为的烃转化为小分子小分子的烃，的烃，得到轻质汽油得到轻质汽油。裂解裂解主要是将主要是将长链长链的烃断裂为的烃断裂为短链短链的，目的得的，目的得到到化工原料化工原料。裂化和裂解的产物中都有。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃不饱和烃。C C15.15.下列物质中，有固定熔沸点的是（下列物质中，有固定熔沸点的是（ ） A A汽油汽油 B B煤煤 C C苯苯 D D煤焦油煤焦油C 16.下列石油的炼制和加工的过程，属于化学下列石油的炼制和加工的过程，属于化学 变化的是（变化的是（ ） A A常压分馏常压分馏 B B减压分馏减压分馏 C C裂化裂化 D D裂解裂解 C D