题目
为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?
为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?
题目解答
答案
答:基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等的产品中大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、、萘和甲醇。其中三烯主要由石油制取,三苯、奈和甲醇可由石油、天然气和煤制取。所以说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源。
石油的综合利用:一次加工,通过常压和减压蒸馏获得燃料和相关化工产品;馏分油通过催化重整、催化裂化、催化加氢裂化以及烃类热裂解进行二次加工以获得各种化工原料和燃料产品。
天然气的综合利用:主要包括由天然气制氢气和合成氨,天然气经合成气路线的催化转化制燃料和化工产品,天然气直接催化转化成化工产品,天然气热裂解制化工产品、甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化制化工产品,以及天然气中c2-c4烷烃的利用。
煤的综合利用:主要通过煤干馏、煤的气化和液化,以获得合成气、燃料以及其他化工原料及产品。
解析
考查要点：本题主要考查学生对石油、天然气和煤在现代化学工业中地位的理解，以及它们的综合利用途径的掌握。
解题核心：需明确这三种化石燃料作为基础原料，如何通过不同加工方式转化为化工产品，并理解“三烯”“三苯”等关键中间产物的作用。
破题关键：
- 原料重要性：石油、天然气和煤是生产基础化工原料（如乙烯、苯等）的主要来源。
- 加工路径多样性：通过一次加工（分馏）和二次加工（裂解、重整等）实现资源高效利用。
1. 石油、天然气和煤的重要性
- 基础化工原料：约90%的有机化工产品来源于“三烯”（乙烯、丙烯、丁二烯）和“三苯”（苯、甲苯、二甲苯）等中间体。
- 原料来源：
- 三烯主要来自石油蒸馏和裂解；
- 三苯、萘、甲醇可由石油、天然气和煤制取。
2. 石油的综合利用
- 一次加工：通过常压蒸馏和减压蒸馏分离出燃料油（如汽油、柴油）和化工原料（如润滑油）。
- 二次加工：
- 催化重整：生产芳香烃（如苯）；
- 催化裂化：将重油转化为轻质油；
- 烃类裂解：制取乙烯、丙烯等基础化工原料。
3. 天然气的综合利用
- 制氢与合成氨：通过蒸汽 reforming 制氢，用于合成氨（化肥原料）。
- 合成气转化：经甲烷裂解或部分氧化生成 CO 和 H₂，进一步制备甲醇、乙酸等。
- 直接转化：如甲烷氯化制氯仿，或裂解制乙炔。
4. 煤的综合利用
- 煤干馏：高温分解生成焦炭、煤焦油和煤气（含苯、萘等）。
- 煤气化：与水蒸气反应生成合成气（CO 和 H₂），用于制甲醇、氨等。
- 煤液化：通过加氢将煤转化为液体燃料（如柴油）。