§1-3 能源的合理利用(定稿).ppt

普通化学 （一）能源的分类 煤是世界上储存量最丰富的化石燃料 重要的化工原料 主要成分 碳 氢 与碳、硫、磷结合的可以燃烧，称为“有效氢”，与氧结合的氢不能燃烧称为“化合氢” 氧 少量氮、硫、磷及泥、沙 不足： 燃烧速度慢，利用效率低，不适用于运输业，尤其是汽车 在使用过程中容易造成污染，主要是二氧化碳和二氧化硫 煤的形成 聚煤条件 必须有茂盛的植物，保证成煤物质的充分供给 已死亡的植物应与空气隔绝以免遭受完全氧化、分解和强烈的微生物作用而被彻底破坏 成煤作用 泥炭化和腐泥化作用阶段 煤化作用阶段 成岩作用阶段 变质作用阶段 应用： 燃料 化工原料 洁净煤技术 水煤气 合成气 煤的液化 水煤浆 石油的利用中，沥青的用途现在越来越重要，以前主要是用作铺路材料，现在可以用沥青作为非常重要的碳纤维的生产原料，可以进行重整得到轻质油品 我国虽然存在有非常丰富的石油资源，但是每年我国要进口250亿美元石油 从地下直接开采出来的可燃性气体，属于天然化石燃料 天然气的成分 天然气主要成分是甲烷 也含有相对分子质量较大的烷烃，如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等 碳原子数n≥5的组分在地下高温条件下以气态开采出来，但在标准状态下是液体。丙烷和丁烷常态下为气体， 但稍微加压即可液化 还含N2、H2、SO2和H2S等，有时还有稀有气体氦、氩等 水煤气是指CO和H2的混合气体 制备 合成气是指含有氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳的混合气体 制备 用纯氧气和水蒸气在加压条件下通过炽热的煤 将煤中的酚挥发出来 特点： 一氧化碳含量降低 可以连续生产 不用焦炭，直接用煤 是将煤制成液体燃料使用 制备 直接液化 将煤粉和重质油（又叫做煤焦油）、催化剂混合为浆状在高温高压条件下加氢直接生成重质液体燃料 间接液化 先气化生成一氧化碳和氢气，然后在合成为液体燃料 特点 转化率较低 能源消耗较多 对环境有一定的污染 传统的液化工艺差，现在有很多的改进 HUAT 湖北汽车工业学院 * Page * * 湖北汽车工业学院高分子材料教研室 李 建 lijian_0711@163.com625960） 按 利用 状况分 按 使用 性质分 按形成 条件分 一次能源 二次能源 常规能源 燃料能源　 煤炭、石油、天然气、生物质能　 煤气、汽油、煤油、柴油、重油、液化气、酒精 非燃料能源　 水能　 电力、蒸气、热水、余热　 燃料能源　 非燃料能源　 核能　 人工沼气、氢能 新能源 太阳能、风能、地热能、海洋能 激光能　 化学在能源开发及清洁与有效利用中起着十分重要的作用！ 第一章 热化学与能源 第一章 热化学与能源 §1.3 能源的合理利用 第一章 热化学与能源 第一章 热化学与能源 第一章 热化学与能源 第一章 热化学与能源 (二)煤炭与洁净煤技术 动植物 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤 腐泥 瓦斯 静压力作用下失水、压实、固结、逐渐转化为褐煤和腐泥褐煤 在受到不断增高的压力和温度的影响褐煤的内部分子结构等性质发生变化向无烟煤转变 第一章 热化学与能源 (二)煤炭与洁净煤技术 第一章 热化学与能源 (二)煤炭与洁净煤技术 第一章 热化学与能源 (二)煤炭与洁净煤技术 （三）石油和天然气 第一章 热化学与能源 石油的成分 烃类（烷烃、环烷烃和芳香烃） 蜡（片状或带状称为石蜡，小针状称为地蜡） 氮、氧、硫等有机杂环化合物 微量的金属元素 石油的分类 按主要成分分 －按含硫量分 石蜡基石油 · 低硫原油 环烃基石油 · 含硫原油 中间基石油 · 高硫原油 芳香基石油 §1.3 能源的合理利用 第一章 热化学与能源 石油的炼制 第一章 热化学与能源 （三）石油和天然气 §1.3 能源的合理利用 石油天然气的形成 第一章 热化学与能源 第一章 热化学与能源 §1.3 能源的合理利用 低温焦炭塔柱 空气 热 CO2 水蒸气 CO H2 特点 CO有剧毒 制备中需要用到空气，空气中的氮气使水煤气的燃烧热值下降 制备过程复杂，效率较低，不能连续生产 水煤气 高温焦炭塔柱 合成气 煤的液化 水煤浆 水煤浆是由质量分数为70%煤粉、30%水及少量添加剂混合而成。 制备 控制粒度分布浓度在62-65％之间；粘度保持在300CP-1000CP之间 选择合适的添加剂 特点： 无脱水和干燥过程 直接采用管道输送，成本低 燃烧完全，燃烧温度低 适用于低级褐煤 煤的形成 ? 煤是在各种地质因素综合作用的情况下形