化工前沿能源化工与低碳经济.pptxVIP

化工前沿能源化工与低碳经济;1. 化工研究开发重点与低碳经济： 化工研发重点，低碳经济意义 2. 化工中的低碳经济： 化学工业的功与过 中国高碳能源结构 3. 化工新技术与低碳经济： 1）制氢过程循环：太阳能量清洁利用 2）碳化物的循环 ：生物质的清洁使用 3）二氧化碳利用与处理 ：物理、化学方法 4. 结语： 解决人类对能源的终极需求，低碳到零碳排放！;化学工业发展重点:RD; ;世界能源主要依赖不可再生的化石资源； “富煤、少气、缺油”，中国能源以煤为主，低碳经济任重道远 环境问题日益严重；能源安全引起的冲突加剧； 零碳经济：太阳能资源丰富、可用、经济、洁净。 ;液体燃料短缺和保障国家能源安全;能源和化工中的高碳结构：发展战略;1. 化石燃料催化制氢—传统制氢方法：高碳 成熟、廉价，但资源和环境问题并未解决 2. 生物质为原料催化制氢新技术： 高碳与低碳 土地占有、收集和储运成本等问题 3. 光催化分解水制氢新技术：零碳 光催化制氢，但太阳能的收集、催化剂研究 ，氢气的储运与使用，都是要解决的问题。 ; 煤造气 CmHnOx(s)+H2O(g)→ CO2+CO(g)+H2(g) H2O+CO → CO2（g）+H2（g）;1、光-热转换：太阳能热水器 2、光电转换： 光伏电池 等 3、光－化学能转换：H2O － H2/O2 ——H2O ＋热 4、光－生物能转化：可再生生物质;氢能开发构想：H2O-H2/O2-H2O 零碳循环;太阳光谱图;;一、金属（复合）氧化物光催化剂;二、半导体复合型光催化剂; H2 Storage： Materials？;Materials-based Hydrogen Storage ; 燃料电池一种不经过燃烧而将燃料和氧化剂(例如氢气和氧气)反应的化学能直接转化为电能的装置。它的最大特点是燃料和氧化剂是从电池外部连续注入电池的。 氢气在阳极被氧化，氧气在阴极被还原，其产物为没有污染性的水。; 小结 －氢能开发离我们还有多远？;;3、生物质开发与利用;生物质能源和分布;;; 纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50％以上。棉花的纤维素含量接近100％,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40～50％,还有10～30％的??纤维素和20～30％的木质素。此外，麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源。全世界用于纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外,用分离纯化的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素等醚类衍生物，用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。 ;纤维素的水解;淀粉：;1、淀粉在体内的转化;木质素的结构;甲壳素和壳聚糖 ;;#0柴油主要质量指标;生物柴油的主要物化性能(适用于?脂肪酸甲酯)  15°C时的密度 ?g/cm3:?0.82～0.9040°C 时的运动粘度?mm2/s?3.5-5.0?闪点?℃?120 ~?130 （闭杯法）残炭?％质量分数??0.050 （100％） 冷滤点?°C:春天: 0 夏秋: -10 冬天: -20?硫酸:?0.02 ％ ?十六烷值? ?51 酸度值?mgKOH /g ?0.5 ? 甲醇含量:?0.20 ％ 酯含量?％质量分数?96.5 游离甘油 ?％质量分数?0.02 ?总甘油?％质量分数?0.25 碘值?g/100g?120 - ?115 ;第34页/共63页;生物质的下游有机化工产品;;第37页/共63页;第38页/共63页;第39页/共63页;Fig 1 典型的生物精练工艺;Figure 2 Schematic diagram of the process for conversion of fructose to DMF;The increase in the number of publications related to glycerol from 1880 to 2009;A selection of glycerol valorization pathways;甘油的一个重要的高附加产值下游产品：甘油碳酸酯;a Reaction conditions: solvent DMF 30 mL, glycerol 4.60 g (50 mmol), 140 oC, 2 h. b TOF (mol converted glycerol/mol cat.·