石油炼制乙烯上课.pptx

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1、我从那里来我从那里来 石油被誉为石油被誉为“工业的血液工业的血液”，从石，从石油中获得乙烯，已成为工业生产乙烯的油中获得乙烯，已成为工业生产乙烯的主要途径。主要途径。第1页/共55页 是一种黑色或暗深棕色的粘稠的油状液体，不是一种黑色或暗深棕色的粘稠的油状液体，不溶于水，有特殊气味，密度小于水，溶于水，有特殊气味，密度小于水，没有一定的没有一定的熔点和沸点熔点和沸点。1 1、组成元素：、组成元素：除除C C、H H元素外，还含有少量的元素外，还含有少量的 OO、NN、S S 等元素等元素2 2、组成组成化合物：化合物：主要是由各种主要是由各种烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃和和芳香烃芳香烃所组成的所组

2、成的混合物混合物1、石油概述3 3、状态：、状态：大部分是大部分是液态烃液态烃，同时溶有少量，同时溶有少量的的气态烃、固态烃气态烃、固态烃。没有固定的沸点。没有固定的沸点.注意：注意：石油的化学成分随产地的不同而不同。石油的化学成分随产地的不同而不同。第2页/共55页2、石油的炼制实验室蒸馏实验室蒸馏石油石油第3页/共55页 思考思考 你认识以下石油的蒸馏装置中所用的仪器吗你认识以下石油的蒸馏装置中所用的仪器吗?蒸馏烧瓶接液管(牛角管)冷凝管锥形瓶碎瓷片(沸石)温度计AB第4页/共55页 如右图所示，将100 mL100 mL石油注入到250 250 mLmL蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石

3、油暴沸。然后加热，分别收集60 60 150 150 和150 150 300 300 时的馏分，就可以得到汽油和煤油。第5页/共55页 观察与思考观察与思考 1 1、蒸馏烧瓶中加入一些沸石或碎瓷片的目的是什么？、蒸馏烧瓶中加入一些沸石或碎瓷片的目的是什么？2 2、实验中为什么要加入温度计，温度计的水银球位置？、实验中为什么要加入温度计，温度计的水银球位置？3 3、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，说明原因？、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，说明原因？4 4、结合图、结合图3-53-5说明石油分馏收集得到说明石油分馏收集得到60600 0C-150C-1500 0C C、1501500 0C-C

4、-3003000 0C C时的馏分的主要成分？时的馏分的主要成分？防止石油在蒸馏时发生暴沸防止石油在蒸馏时发生暴沸控制馏分的温度；在蒸馏烧瓶的支管口处；控制馏分的温度；在蒸馏烧瓶的支管口处；水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；60600 0C-150C-1500 0C-C-汽油；汽油；1501500 0C-300C-3000 0C-C-煤油；煤油；第6页/共55页原理：原理：各种纯净物都有自已固定的熔、沸点，当加热时，沸点低各种纯净物都有自已固定的熔、沸点，当加热时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留的物质先挥发变成气态，沸点高的物

5、质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。在液体内，从而达到分离的目的。蒸馏：蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差适用于不同物质之间沸点相差较大较大的混合物的混合物的分离，精确蒸馏可得到的分离，精确蒸馏可得到纯净物纯净物。分馏：分馏：适用于不同物质之间沸点适用于不同物质之间沸点相差较为接近相差较为接近的混的混合物的分离，得到的物质为合物的分离，得到的物质为混合物混合物。注意：注意：蒸馏与分馏的原理是一致的，都是蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化物理变化，混合物混合物 气体气体 冷凝冷凝液体液体气化气化(1)(1)蒸馏与分馏蒸馏与分馏第7页/共55页石油分馏产品及用途示意图第8页/共55页

6、（减压分馏）（减压分馏）重油重油 凡士林凡士林 液态烃和固态烃的混合物；液态烃和固态烃的混合物；石石 蜡蜡(含含C20C30的烃的烃)沥沥 青青(含含C30C40的烃的烃)注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温使重油在低温下能充分分馏下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦防止重油在高温下炭化结焦。（常压分馏）（常压分馏）原油原油分馏塔分馏塔 石油气石油气(含含C4以下烃以下烃)汽油汽油(含含C5C12的烃的烃)煤油煤油(含含C12C16 的烃的烃)柴油柴油(含含C15C

7、18的烃的烃)重油重油(含含C20以上的烃以上的烃)润滑油润滑油(含含C16C20的烃的烃)（直馏汽油）（直馏汽油）石石油油的的炼炼制制第9页/共55页石油的裂化石油的裂化 目的：目的：提高汽油提高汽油(轻质油轻质油)的产量和质量；的产量和质量；原理：原理：在一定条件下，将相对分子质量较在一定条件下，将相对分子质量较大大的烃断的烃断裂为相对分子质量较裂为相对分子质量较小小的烃的过程；的烃的过程；类型：类型：热裂化（热裂化（500）和催化裂化和催化裂化C16H34 催化剂催化剂加热、加热、加压加压C8H18 辛烷辛烷+C8H16 辛烯辛烯故裂化汽油中含有故裂化汽油中含有不饱和烃不饱和烃。原料：原

8、料：重油或石蜡重油或石蜡(2)(2)石油的裂化和裂石油的裂化和裂解解第10页/共55页目的：目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯主要是乙烯)衡量石油化工发展水平的重要标志衡量石油化工发展水平的重要标志原理：原理：采用比裂化更高的温度采用比裂化更高的温度(700-1000)(700-1000)，把，把具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。深度的裂化深度的裂化注意：注意：裂解气的成分：主要是乙烯还含有丙烯、异丁烯、甲裂解气的成分：主要是乙烯还含有丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等

9、。烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等。石油的裂石油的裂解解第11页/共55页丁烷丁烷 丁烯丁烯乙烯乙烯 乙烷乙烷甲烷甲烷 丙烯丙烯C4H82C2H4 催化剂催化剂加热、加热、加压加压乙烯乙烯C4H10CH4 +C3H6 催化剂催化剂加热、加热、加压加压C8H18C4H10 +C4H8 催化剂催化剂加热、加热、加压加压C4H10C2H4 +C2H6 催化剂催化剂加热、加热、加压加压第12页/共55页 这是谁的功劳？这是谁的功劳？乙烯乙烯化学与生活化学与生活 如果把如果把青桔子青桔子和和熟苹果熟苹果放在同一个放在同一个塑料袋里塑料袋里,系紧袋口系紧袋口,这样一段时间后这样一段时间后青桔子就可以

10、变黄、成熟。青桔子就可以变黄、成熟。第13页/共55页 *科学家们也经过了大量的实科学家们也经过了大量的实验推知：验推知：乙烯比乙烷少了两个乙烯比乙烷少了两个氢原子氢原子，由于氢原子较稀少，由于氢原子较稀少，所以称它乙烯，则所以称它乙烯，则乙烯的化乙烯的化学式为学式为_.你了解我吗你了解我吗C2H4*乙烯的分子结构如何乙烯的分子结构如何?第14页/共55页乙烯的分子结构乙烯的分子结构电子式：电子式：乙烷的分子结构乙烷的分子结构分子式分子式:结构简式结构简式:结构式结构式：C2H6C2H4HCCHH HH HCH3CH3(或CH3CH3)提示提示:乙烯分子比乙乙烯分子比乙烷分子烷分子少少两个两个

11、氢原氢原子子根据碳原子形成根据碳原子形成四四个价键、氢原子个价键、氢原子形成形成一一个价键的原个价键的原则，则，其可能的结构其可能的结构式应该怎样？式应该怎样？第15页/共55页CCH H H H.:.H.:.H.电子式电子式结构式结构式第16页/共55页乙烯的分子结构乙烯的分子结构电子式：电子式：乙烷的分子结构乙烷的分子结构分子式分子式:结构简式结构简式:结构式结构式：C2H6C2H4HCCHH HH HHC=CHH HCH2=CH2CH3CH3(或CH3CH3)第17页/共55页乙烯的分子结构乙烯的分子结构空间构型：空间构型：乙烷的分子结构乙烷的分子结构分子式分子式:结构式结构式：C2H6

12、C2H4HCCHH HH HHC=CHH H立体型立体型平面型平面型第18页/共55页乙烷乙烷交流与讨论乙烯乙烯少少两个两个氢原子氢原子稳定稳定稳定吗稳定吗?CCC=CC=C通常通常通常通常不与不与不与不与强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、溴水溴水溴水溴水、强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4）反应）反应）反应）反应可否可否可否可否加进加进加进加进2 2 2 2个个个个原子呢？原子呢？原子呢？原子呢？第19页/共55页乙烷乙烷查找资料乙烯乙烯键的键的类别类别CCC=C615（KJ/mol）键能键能348（KJ/mol）2X

13、348（KJ/mol）第20页/共55页 与乙烷进行比较，与乙烷进行比较，双键中双键中有一根键有一根键比较比较“脆弱脆弱”易断裂。易断裂。乙烯的性质与乙烷性质比乙烯的性质与乙烷性质比较，乙烯比乙烷更加活泼。较，乙烯比乙烷更加活泼。结构决定性质结构决定性质查找资料第21页/共55页2 2、化学性质、化学性质（1 1）燃烧（）燃烧（氧化反应氧化反应）C2H4 3O2 2CO22H2O点燃点燃火焰明亮火焰明亮，并伴有黑烟（并伴有黑烟（乙烯含碳量比甲烷高乙烯含碳量比甲烷高）1、物理性质：乙烯是无色气体，稍有气味，乙烯是无色气体，稍有气味，密度是密度是1.25 g/L1.25 g/L，比空气略轻（分子量

14、，比空气略轻（分子量2828），），难溶于水。难溶于水。乙烯的性质乙烯的性质第22页/共55页乙烷燃烧乙烷燃烧乙烯燃烧乙烯燃烧第23页/共55页 为什么它们燃烧的火焰为什么它们燃烧的火焰伴有的伴有的黑烟黑烟浓度不一样？浓度不一样？乙烯含碳量高，燃烧不充分，有碳单质产生乙烯含碳量高，燃烧不充分，有碳单质产生第24页/共55页观察溶液颜色的变化？观察溶液颜色的变化？乙烯乙烯紫红色紫红色KMnO4酸性溶液酸性溶液结论：酸性高锰酸钾褪色第25页/共55页观察溶液颜色的变化？观察溶液颜色的变化？乙烯乙烯溴水溶液溴水溶液结论：溴的红棕色很快褪去第26页/共55页溴分子乙烯分子第28页/共55页溴分子乙烯分

15、子第29页/共55页溴分子乙烯分子第30页/共55页溴分子乙烯分子第31页/共55页溴分子乙烯分子第32页/共55页溴分子乙烯分子第33页/共55页1 1，二溴乙烷第34页/共55页乙烯溴1，二溴乙烷即：CHCH2=CH=CH2+Br-Br CH+Br-Br CH2-CH-CH2Br BrBr Br第35页/共55页有机物分子中有机物分子中双键或双键或三键两端的碳原子三键两端的碳原子与其它与其它原子或原子团原子或原子团直接结合直接结合生生成新的化合物的反应成新的化合物的反应,叫做叫做加成反应加成反应 。加成反应加成反应第36页/共55页加成反应与取代反应加成反应与取代反应原理一样吗？原理一样吗

16、？第37页/共55页*写出乙烯与写出乙烯与ClCl2 2 反应的化学方程式。反应的化学方程式。加成加成，相加而成加成加成，相加而成*写出乙烯与写出乙烯与H H2 2 、HCl HCl、水、水 反应的化反应的化学方程式。学方程式。第38页/共55页 氯乙烷氯乙烷是一种重要的化工产品，如是一种重要的化工产品，如下两个反应均可以得到它：下两个反应均可以得到它：(1)CH(1)CH3 3CHCH3 3+Cl+Cl2 2 CH CH3 3CHCH2 2Cl+HClCl+HCl(2)CH(2)CH2 2=CH=CH2 2+HCl CH+HCl CH3 3CHCH2 2ClCl你认为最好采用哪一种方法？你认

17、为最好采用哪一种方法？加成反应，满足绿色化学的要求加成反应，满足绿色化学的要求第39页/共55页塑料袋塑料袋我到那里去我到那里去乙烯用途乙烯用途:植物生长调节剂植物生长调节剂水立方膜结构建筑采水立方膜结构建筑采用用ETFEETFE膜材料设计膜材料设计ETETFEFE为为乙烯乙烯-四氟乙烯共四氟乙烯共聚物聚物第40页/共55页练习练习：3 3、CHCH4 4中混有C C2 2H H4 4,欲除去C C2 2H H4 4得到CHCH4 4,最好依次 通过哪一组试剂 ()()A.A.澄清石灰水,浓硫酸 B.KMnOB.KMnO4 4酸性溶液,浓硫酸C.BrC.Br2 2水,浓硫酸 D.D.浓硫酸,K

18、MnO,KMnO4 4酸性溶液C1 1、不能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 ()()A.A.溴的四氯化碳溶液 B.B.酸性高锰酸钾溶液 C.C.苛性钠溶液 D.D.溴水 2 2、乙烯发生的反应中,不属于加成反应的是()()A.A.与H H2 2反应生成乙烷 B.B.与水反应生成乙醇 C.C.与溴水反应使之褪色 D.D.与O O2 2反应生成COCO2 2和水DC第41页/共55页乙 炔第42页/共55页 H C C H 一一、乙炔的结构乙炔的结构分子式 C2H2电子式结构式H C C H结论：乙炔为直线型结构，4个原子处于同一直线上第43页/共55页二二、乙炔的性质乙炔的性质 物理性质纯的乙炔是没

19、有颜色、没有臭味的气体。密度是1.16克/升，比空气稍轻。微溶于水，易溶于有机溶剂。思考思考：根据乙炔物理性质如何收集乙炔气体？第44页/共55页 乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸，在生产和使用乙炔时，必须注炸，在生产和使用乙炔时，必须注意安全。意安全。注意 1.氧化反应 (1)在空气或在氧气中燃烧完全氧化 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O点燃化学性质现象：火焰明亮，伴有浓烈的黑烟。现象：火焰明亮，伴有浓烈的黑烟。第45页/共55页甲烷、乙烯、乙炔的燃烧第46页/共55页化学性质(2)被氧化剂氧化 使酸性KMnO4溶液褪色 1.氧化反应 (1)在空气或在氧气

20、中燃烧完全氧化 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O点燃第47页/共55页2.加成反应：可使溴水褪色1,2二溴乙烯1,1,2,2四溴乙烷第48页/共55页书写下列化学方程式CH2=CH2CH CH+H2催化剂CH2=CH2+H2催化剂CH3 CH3CH2=CHClCH CH+HCl催化剂第49页/共55页3.乙炔的用途(1)乙炔是一种重要的基本有机原料，可以 用来制备氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等。CH2=CHClCH CH+HCl 催化剂nCH2=CHCl加温、加压催化剂 CH2 CH Cln(2)乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或 焊接金属。第50页/共55页第51页/共55页乙烯乙烯乙烷乙烷

21、少少四个四个氢原子氢原子少少两两个个氢氢原子原子少少两两个个氢氢原子原子乙炔乙炔C2H6C2H4C2H2交流与讨论交流与讨论能与溴水发生能与溴水发生能与溴水发生能与溴水发生加成反应加成反应加成反应加成反应稳定稳定通常通常通常通常不与不与不与不与强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、溴水溴水溴水溴水、强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4）反应）反应）反应）反应稳定吗稳定吗?可否溴水发生可否溴水发生可否溴水发生可否溴水发生加成反应加成反应加成反应加成反应？不稳定不稳定C=CC=CCCCC第52页/共55页乙烯乙烯乙烷乙烷少少四个四

22、个氢原子氢原子少少两两个个氢氢原子原子少少两两个个氢氢原子原子乙炔乙炔812（KJ/mol）348（KJ/mol）C2H6C2H4C2H2查找资料查找资料第53页/共55页乙烯乙烯乙烷乙烷少少四个四个氢原子氢原子少少两两个个氢氢原子原子少少两两个个氢氢原子原子乙炔乙炔C2H6C2H4C2H2交流与讨论交流与讨论不稳定不稳定能与溴水发生能与溴水发生能与溴水发生能与溴水发生加成反应加成反应加成反应加成反应稳定稳定通常通常通常通常不与不与不与不与强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、强酸、强碱、溴水溴水溴水溴水、强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如强氧化剂（如KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4）反应）反应）反应）反应不稳定不稳定可否加可否加可否加可否加4 4 4 4个个个个原原原原自？自？自？自？第54页/共55页感谢您的观看！第55页/共55页