第1节能源的综合利用3.ppt

第三节第三节化石燃料的利用化石燃料的利用 能源与人类的生活和社能源与人类的生活和社会发展有着非常密切的关会发展有着非常密切的关系，它为人类从事各种活系，它为人类从事各种活动提供动力和热量，在人动提供动力和热量，在人类社会发展中起着极为重类社会发展中起着极为重要的作用要的作用一、认识化石燃料一、认识化石燃料 煤煤、、石油石油、、天然气天然气是世界上最重要的三种是世界上最重要的三种化石燃料化石燃料在沼泽和森林生长的植物死后，就会腐烂，并被泥沙覆盖起来经过一段时间，新的植物又开始在上面生长这些植物死后，又被泥沙覆盖这样周而复始，经过数百年的时间，就形成很多层的腐化植物层和泥沙层经过数百万年，这些腐化植物层屡受到地热和细菌分化作用，就成为煤层煤的形成海中的浮游生物埋于地下数百万年，受到压力和高温，便会转化成石油和天然气石油和天然气的形成过程1、煤、煤 煤煤，也叫煤碳，，也叫煤碳，是人类历史上是人类历史上最古老的化石最古老的化石燃料之一，被燃料之一，被人们人们称为称为“工工业的粮食业的粮食”煤是煤是混合物混合物煤矿煤矿井下井下采煤采煤2、石油、石油石油被誉为石油被誉为“工业的血液工业的血液”。

石油不仅是重要的化石燃石油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的化工原料料，还是宝贵的化工原料石油是混合物石油是混合物海海上上石石油油平平台台石石油油化化工工厂厂石石油油精精炼炼厂厂3、天然气、天然气天然气一般是指在地底下天然气一般是指在地底下自然形成的可燃性气体自然形成的可燃性气体天然气的主要成分是甲烷天然气的主要成分是甲烷天然气是混合物天然气是混合物天天然然气气工工厂厂天天然然气气燃燃烧烧 我国是世界上我国是世界上用煤最早用煤最早的国家，的国家，开采石油、天然开采石油、天然气气最早的国家最早的国家 我国化石燃料我国化石燃料资源较为资源较为丰富，但丰富，但分布不平衡分布不平衡　　　　石油资源主要分布在华石油资源主要分布在华东、华北、新疆等地及我东、华北、新疆等地及我国近海　　煤炭资源主要分布在山　　煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东、西、内蒙古、河北、山东、安徽、江苏等省和自治区安徽、江苏等省和自治区 　　天然气资源有天然气资源有60%分分布在我国的中西部地区，布在我国的中西部地区，如新疆、四川天然气的储如新疆、四川天然气的储量很大因此我国提出量很大。

因此我国提出“西气东输西气东输”工程西气东西气东输：该工程将天然气输：该工程将天然气从新疆塔里木从新疆塔里木输送输送到上海西到上海西郊郊，输气管道，输气管道全长全长42004200多千多千米，横跨米，横跨9 9个省、市、自治个省、市、自治区区，这一工程完成后，我国，这一工程完成后，我国东部沿海地区东部沿海地区就可以就可以用天然用天然气作为主要燃料气作为主要燃料天天然然气气储储罐罐西西气气东输工工程程的的管管道道施施工工现场西西气气东东输输跨跨越越黄黄河河 西西气气东东输输工工程程输输气气运运行行全全线线贯贯通通——煤、石油、天然气的比较煤、石油、天然气的比较煤煤 石油石油 天然气天然气英文名英文名常温状态常温状态主要成分主要成分形成原因形成原因我国分布我国分布目前主要目前主要用途用途 Coal Petroleum Natural gas 固态固态 液态液态 气态气态煤的组成以有机质为主煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮主要是碳、氢、氧、氮等元素。

等元素石油主要含有碳和石油主要含有碳和氢两种元素，同时氢两种元素，同时还含有少量的硫、还含有少量的硫、氧、氮等元素氧、氮等元素 天然气为无色无味天然气为无色无味无味的气体，它的无味的气体，它的主要成份是甲烷，主要成份是甲烷，含量达含量达90%以上以上 它们都是由古代植物的它们都是由古代植物的遗骸经一系列复杂变化遗骸经一系列复杂变化而形成的而形成的大量的浮游生物及大量的浮游生物及动植物死亡之后他动植物死亡之后他们的残骸形成的们的残骸形成的伴随着石油的产生伴随着石油的产生山西、内蒙古、安徽等山西、内蒙古、安徽等 华东北、新疆、近海华东北、新疆、近海 中西部地区中西部地区火力发电等火力发电等,化工原化工原料料提取汽油等燃料提取汽油等燃料民用日常燃料民用日常燃料　　煤、石油、天然气通过燃烧　　煤、石油、天然气通过燃烧以热能的形式给人们提供能量，以热能的形式给人们提供能量，但燃烧相同质量的煤、石油、天但燃烧相同质量的煤、石油、天然气，放出的热能不等然气，放出的热能不等　　我们把　　我们把一定量燃料完全燃烧一定量燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值放出的热量称为该燃料的热值单位（单位J/kg））二、化石燃料燃烧与环境污染二、化石燃料燃烧与环境污染 化石燃料在化石燃料在燃烧燃烧时时产生的产生的各种各种气体、固体废物以及气体、固体废物以及余热造成余热造成了对环境的了对环境的污染污染。

——化石燃料燃烧对环境的影响 燃烧产物及能量变化燃烧产物及能量变化可能造成的环境影响可能造成的环境影响COCO2 2COCOSOSO2 2，，NONO2 2粉尘粉尘放出热量放出热量温室效应温室效应大气污染大气污染酸雨酸雨粉尘污染粉尘污染热污染热污染 ——如何来解决能源危机以及化石燃料如何来解决能源危机以及化石燃料燃烧带来的环境问题？燃烧带来的环境问题？ o按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有：能源可供人类使用的时间大约还有：　　　　石油　　　　石油 　　     45-5045-50年年　　　　天然气　　　　天然气  　　50-6050-60年年 　　　　煤炭　　　　煤炭  　　   200-220200-220年年 v方案一方案一 综合利用化石燃料综合利用化石燃料v方案二方案二 开发清洁新能源开发清洁新能源太阳能、核能、潮汐能、地热太阳能、核能、潮汐能、地热能、可燃冰、垃圾能等能、可燃冰、垃圾能等煤的干馏、石油的分馏、石油化工煤的干馏、石油的分馏、石油化工三、化石燃料的综合利用三、化石燃料的综合利用1、煤的干馏或炼焦、煤的干馏或炼焦 把烟煤隔绝空气加强热，煤把烟煤隔绝空气加强热，煤就可以分解为焦炭、煤焦油和就可以分解为焦炭、煤焦油和焦炉煤气等。

焦炉煤气等发生的变化：发生的变化：化学变化化学变化焦炭是冶金工业的重要原料；焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油是重要的化工原料，煤焦油是重要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的氧化碳等气体燃料，是重要的燃料这样煤就可以得到综合燃料这样煤就可以得到综合利用煤煤的的综综合合利利用用2、石油的分馏、石油的分馏利用石油组分中各物质的沸点不利用石油组分中各物质的沸点不同，将沸点相近的物质分馏出来，同，将沸点相近的物质分馏出来，制成石油气制成石油气(液化气液化气)、汽油、煤、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等等发生变化：发生变化：物理变化物理变化石石油油分分馏馏石石油油的的综综合合利利用用 煤、石油、天然气等煤、石油、天然气等化化石燃料在地球上的蕴藏量石燃料在地球上的蕴藏量是有限的是有限的煤、石油、天煤、石油、天然气都是重要化工原料，然气都是重要化工原料，仅用作燃料，是对资源的仅用作燃料，是对资源的一种浪费一种浪费 因此我们要因此我们要节约使用化石燃节约使用化石燃料料，同时又要，同时又要加强化石燃料的加强化石燃料的综合利用，积极开发新能源综合利用，积极开发新能源。

新新能源：能源： 太阳能、地热能、核能、太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等风能、潮汐能等　　目前的核能发电主要是利用热中子堆，全世界正在运行的400多座核电站的反应堆中，绝大多数都是这种类型但它只能利用铀资源的1-2%，所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆，以便使铀资源得到充分利用清华大学核物理研究中心　　太阳能电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能其工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产生光生电子--空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成“光生电压”，即“光电效应” 现在风能已现在风能已成为一种新能成为一种新能源而被人们广源而被人们广泛地使用如泛地使用如右图的风力发右图的风力发电机，可以为电机，可以为人们发电人们发电n　可燃冰的学名为　可燃冰的学名为“天然气水天然气水合物合物”，是天然气在，是天然气在0℃℃和和30个大气压的作用下结晶而成的个大气压的作用下结晶而成的“冰块冰块”冰块冰块”里甲烷占里甲烷占80% -99.9%，可直接点燃，燃，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小染比煤、石油、天然气都要小得多。

可燃冰提供的总能量是得多可燃冰提供的总能量是煤、石油、天然气总和的煤、石油、天然气总和的2－－3倍西方学者称其为倍西方学者称其为“21世纪世纪能源能源”或或“未来能源未来能源”  评价与测试评价与测试p一、有人把树叶以及动物的尸体埋在地下，一、有人把树叶以及动物的尸体埋在地下，希望过一段时间后可得到石油，该方法是希望过一段时间后可得到石油，该方法是否可行？为什么？否可行？为什么？评价与测试评价与测试p二、汽油、煤油、柴油等燃料都是有机物，二、汽油、煤油、柴油等燃料都是有机物，它们都是从石油中提炼出来的一些人声称，它们都是从石油中提炼出来的一些人声称，他们发明了一种试剂，只要在水中加入这种他们发明了一种试剂，只要在水中加入这种少量试剂，就可以使普通的水变成燃料油，少量试剂，就可以使普通的水变成燃料油，从而解决世界性的能源问题请依据化学反从而解决世界性的能源问题请依据化学反应的实质，驳斥这种骗术的荒谬之处应的实质，驳斥这种骗术的荒谬之处评价与测试评价与测试p三、三、①①储煤的码头经常向煤堆中浇水，这是因为储煤的码头经常向煤堆中浇水，这是因为煤露置在空气中会缓慢氧化，积蓄热量而导致自煤露置在空气中会缓慢氧化，积蓄热量而导致自燃。

燃②②据报导日本多年来一直从我国进口大量的据报导日本多年来一直从我国进口大量的优质煤炭，奇怪的是他们将进口的煤炭装入用水优质煤炭，奇怪的是他们将进口的煤炭装入用水泥制成的大型密封箱内，然后将密封箱沉入海底泥制成的大型密封箱内，然后将密封箱沉入海底据统计，沉入海底的煤炭已相当于我国一个中型据统计，沉入海底的煤炭已相当于我国一个中型煤矿的煤炭储量煤矿的煤炭储量问题一：为什么煤可以沉入海底保存？问题一：为什么煤可以沉入海底保存？问题二：日本此举的意图是什么？问题二：日本此举的意图是什么？。