?? 萨洛梅祖拉比什维利的年龄:【化學大師高中】煤、石油、天然氣的綜合利用——地球的饋贈 - 祖拉的世界|上古卷轴阿祖拉被口爆

【化學大師高中】煤、石油、天然氣的綜合利用——地球的饋贈

環顧周遭,地球豐富的資源無處不在,森林、海洋、富饒的農作物……

但地球的饋贈并不流于淺表,有些極為重要的資源,是在地球的內部深處形成的,那就是我們離不開的化石能源。

它們其貌不揚,卻一直在給現代世界供能。

它們可以用來加熱、制冷;

它們可以讓汽車前行,讓飛機翱翔;

它們幫助我們構造了文明。

如今大部分能源需求都是依靠煤、石油、天然氣等化石能源,它是上古時期的動植物遺骸在地層下經過數百萬年的演變而形成的不可再生能源。

煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物,組成元素以C為主,還含有少量H、O、N、S等元素。

如果將煤直接燃燒,會造成較為嚴重的環境污染,所以通常要將煤轉化成潔凈的燃料和多種化工原料,實現煤的綜合利用。

主要途徑有:煤的干餾、煤的氣化和煤的液化。

煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程,工業上也叫煤的焦化。

從煤的干餾產物中可獲得苯等多種化工原料。

可用作燃料、染料、醫藥、農藥、合成材料、筑路材料等。

煤的氣化是將其轉化為可燃性氣體的過程,主要反應是碳與水蒸氣反應生成水煤氣等。

而煤的液化有兩種方式,一種是直接液化,使煤與氫氣作用生成液體燃料;另一種是間接液化,先轉化為一氧化碳和氫氣,再在催化劑作用下合成甲醇等。

三個途徑都發生化學變化。

天然氣的主要成分是CH4,是一種清潔的化石燃料,作為化工原料它主要用于合成氨和生產甲醇等。

石油是由多種碳氫化合物組成的混合物。

從礦井里開采出來的石油叫原油,原油很少被直接使用,更多使用的是汽油、煤油、柴油等燃料。這就涉及到石油的綜合利用。

石油的分餾、催化裂化、裂解以及催化重整等,都是煉制加工石油的重要手段。

石油的分餾是指利用原油中各組分沸點的不同進行分離的過程??梢岳斫獬啥啻蔚惱裊?,屬于物理變化。

石油經分餾后可以獲得石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油、重油等餾分,它們都是混合物,其中都含有多種烴,隨著(餾分中)烴分子含有的碳原子數的增加,碳鏈長度增加,相對分子質量增大,它們的沸點也逐漸升高。

為了提高從石油得到的汽油等輕質油的產量和質量,可以用石油分餾產品為原料,在加熱、加壓和催化劑存在下,使相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂成相對分子質量較小、沸點較低的烴。

這個過程就是石油的催化裂化。

例如,相對分子質量較大的十六烷可以裂化為含8個碳原子的烷烴和烯烴。

進一步裂解,可以獲得乙烯等重要化工原料。

裂解是更深度的裂化,是在更高的溫度下,使長鏈烴斷裂成丙烯、乙烯等氣態短鏈烴。

目前,石油裂解是生產乙烯的主要方法。

另外,石油的催化重整,是指在加熱和催化劑的作用下,可以通過結構的重新調整,使鏈狀烴轉化為環狀烴,如苯或甲苯等。

石油的裂化、裂解和催化重整都屬于化學變化。

我們熟悉的塑料、合成橡膠和合成纖維這三大合成材料,也都是以化石能源為原料生產的。

霓裳羽衣到姹紫嫣紅;

原始食材到佳肴珍饈;

阿房宮、圓明園到上海中心大廈;

噠噠馬蹄到熙攘車流。

化石能源早已滲透了當代人的衣食住行。

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