2、天然气的利用

(1)天然气的来源

天然气(natural gas)又称油田气、石油气、石油伴生气。开采石油时，只有气体称为天然气;石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异，主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气，含甲烷低于90%的称为湿气。

(2)天然气的主要用途

用作燃料;制造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他许多有机化合物的原料。

(3)天然气化工

以天然气为原料的化学工业简称天然气化工。其主要内容有：①天然气制碳黑;②天然气提取氦气;③天然气制氢;④天然气制氨;⑤天然气制甲醇;⑥天然气制乙炔;⑦天然气制氯甲烷;⑧天然气制四氯化碳;⑨天然气制硝基甲烷;⑩天然气制二硫化碳;天然气制乙烯;天然气制硫磺等

学点二、煤的综合利用

1、煤的干馏

⑴定义：煤的干馏，也叫煤的焦化，是指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

⑵煤干馏的产品及用途

?? 干 馏 产 品 ??????? 主 要 成 分? ??????? 主 要 用 途 出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 ??? 气体燃料、化工原料 粗氨水 ?? 氨、铵盐 ??? 氮肥 粗苯 ?? 苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 ??? 煤 焦 油 ?? 苯、甲苯、二甲苯 ?? 酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 ?? 沥青 ?? 筑路材料、制碳素电极 ???? 焦 炭 ?? 炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料

2、煤的气化和液化

⑴煤的气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。

其主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

(2)煤的液化

煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程，煤的液化分直接液化和间接液化。

①直接液化是把煤炭制成煤浆，然后在高温、高压和催化剂 条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物即“合成石油”。主要产品有优质汽油、柴油、芳香烃和其他化工原料。副产品有液化石油气、硫黄和氨气等。

②间接液化是把煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气CO、H2等，然后合成气通过催化合成得到性能优良的液态醇类、烃类等。间接液化的效率一般较低。

优点：操作条件温和，几乎不依赖于煤的种类，关键是选择合适催化剂。

缺点：投资及运行成本过高，不利用工业化生产。

学点三、煤化工和天然气化工的发展 —— 一碳化学

1、一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物如CO CH4 CH3OH等为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的煤化工和天然气化工。

2、煤气化的主要反应式：2C+O2 2CO C+H2O(g)CO+H2

CO+H2O(g)CO+H2

3、天然气重整：CH4+H2O(g)CO+3H2

4、使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是合成气化学，由CH4、、CH3OH等含一个碳原子，通过催化反应直接生成新的化合物，叫甲烷化学和甲醇化学。

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