2.3石油、煤和天然气的综合利用探究一石油问题导引观察课本中原油分裂及裂化的产品和用途示意图，回忆学过的有关石油的知识，互相交流石油炼制的方法及石油化工产品的主要用途。并完成下列问题：(1)石油的分馏产品及主要用途：提示：名师精讲1．石油的成分组成石油的基本元素是碳、氢(两者的质量分数之和可达97%～98%)，同时还含有少量的硫、氧、氮等，它主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。石油的化学成分主要是各种液态的烃，其中还溶有气态和固态的烃。2．石油炼制和加工的主要目的(1)将石油中烃的混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用，如石油的分馏。(2)将石油中含碳原子多的烃转变成含碳原子较少的烃，以提高石油的利用价值，如石油的裂化和裂解。3．石油的分馏(1)石油分馏的原理。分子中碳原子数不同，烃的沸点就不同。通常情况下，随着烃分子里碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。加热石油，沸点低的烃(分子中碳原子数较少)先汽化，经冷凝液化后分离出来，随着温度的升高，较高沸点的烃再汽化，经过冷凝液化后又分离出来；这样不断地加热汽化和冷凝液化，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，这一过程在石油工业中是在分馏塔内进行的，称为石油分馏。(2)石油分馏的装置。工业上对石油的分馏既有常压分馏又有减压分馏，往往是常压分馏、减压分馏在一起连续进行。(如下流程图)石油分馏工艺流程示意图(3)减压分馏的原因、原理及目的。①减压分馏原因：随着石油中烃分子里含碳原子数的增大，其沸点会逐渐升高；要把它们从混合物中分离出来，就必须再升高温度。但是，在高温下，高沸点的烃会分解，更严重的还会出现炭化结焦，损坏设备、影响生产。为了解决这一问题，故采用减压分馏。②减压分馏原理：利用外界压强对物质沸点的影响。因为外界压强越大，物质的沸点就越高；外界压强越小，物质的沸点就越低。通过降低分馏塔内的压强，使重油在较低温度沸腾，这种过程称为减压分馏。③减压分馏目的：防止炭化结焦，从重油中分离出润滑油、石蜡等成分。减压分馏的原料是重油。4．石油的裂化和裂解(1)直馏汽油和裂化汽油的比较。获得方法主要化学成分燃烧质量鉴别方法直馏汽油原油直接分馏，物理变化含C5～C11的烷烃、环烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定差，爆震性强能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化学变化含有较多的C5～C11的烷烃、烯烃、二烯烃等，性质活泼好，爆震性弱(2)石油的各种炼制方法的比较。石油的炼制方法分馏裂化石油的裂解石油的催化重整常压减压热裂化催化裂化原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂成为各种短链的气态烃或液态烃石油在加热和催化剂作用下，通过结构的重新调整使链状烃转化为环状烃主要原料原油重油重油含直链烷烃的石油分馏产品(含石油气)石油主要产品溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油等润滑油、凡士林、石蜡、沥青等抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁二烯等苯或甲苯等【例题1】如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料1：石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为________________，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是______________，装置中较长导管的作用是______________；(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了________________；(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了____________________；(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是____________________。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式____________________...
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