夕东露王大 第10章 化学与能源 定义：能够转化成热能、光能、 电磁能、机械能、化学能等 各种能量形式的资源· ●能源消费是经济技术发展水平的重要标志 中国人均消耗能源为1.07吨标准油当量，日本是人均4.03吨， 美国是8.24吨，不到世界人均一半，列89位。 ·能源与国际政治关系密切（中东；中俄输油线； 东海油田) ●能源关系国家安全（石油战略储备库）
第10章 化学与能源 定义：能够转化成热能、光能、 电磁能、机械能、化学能等 各种能量形式的资源． ●能源消费是经济技术发展水平的重要标志 中国人均消耗能源为1.07吨标准油当量，日本是人均4.03吨， 美国是8.24吨，不到世界人均一半，列８９位。 ● 能源与国际政治关系密切(中东；中俄输油线； 东海油田) ●能源关系国家安全（石油战略储备库）
10.1能源概况 1)能源分类 按形成条件分类 一次能源 二次能源 按利用技术状况分类 煤炭 焦炭、煤气 石油 汽油、煤油 常 天然气 柴油、重油 油砂 液化石油气 能 油页岩 甲醇、酒精 源 生物质能（植物杆秸） 苯胺 水能 电力、蒸汽、热水、 核燃料 沼气、氢能 太阳能 地热 激光 能 海洋能 化学电能 潮汐能 风能
10.1能源概况 １）能源分类 按形成条件分类 按利用技术状况分类 一次能源 二次能源 常 规 能 源 煤 炭 石 油 天然气 油 砂 油页岩 生物质能（植物杆秸） 水 能 焦炭、煤气 汽油、煤油 柴油、重油 液化石油气 甲醇、酒精 苯 胺 电力、蒸汽、热水、 新 能 源 核燃料 太阳能 地 热 海洋能 潮汐能 风 能 沼气、氢能 激 光 化学电能
2) 世界能源消费量和构成 年份 消费量/万吨标 在消费量中所占比例/% 准煤 煤炭 石油 天然气 水电和核电 1950 239194 60.9 27.2 10.1 1.8 1960 292420 49.5 33.3 15.1 2.1 1970 643956 33.5 44.0 20.1 2.4 1980 852391 30.8 44.2 21.5 3.5 1990 1147640 27.3 38.6 21.7 12.4 2000 >2000000 ★标准煤一1kg发热量为29260kJ的煤 例：某原煤的发热量为20920kJ/kg,则1kg这 种原煤相当于标准煤： 20920/29260=0.7150kg
２） 世界能源消费量和构成 年 份 消费量/万吨标 在消费量中所占比例/ % 准煤 煤 炭 石 油 天然气 水电和核电 1950 1960 1970 1980 1990 2000 239 194 292 420 643 956 852 391 1 147 640 ＞2000000 60.9 49.5 33.5 30.8 27.3 27.2 33.3 44.0 44.2 38.6 10.1 15.1 20.1 21.5 21.7 1.8 2.1 2.4 3.5 12.4 ★ 标准煤——1kg发热量为29260kJ的煤 例：某原煤的发热量为20920kJ/kg，则1kg这 种原煤相当于标准煤： 20920/29260 = 0.7150kg
3)中国的能源现状和构成 年份 消费量/万吨 在消费量中所占比例/% (标准煤) 煤炭 石油 天然气 水电 1955 6968 93.0 4.9 2.1 1960 30189 93.9 4.1 0.5 1.5 1970 29291 80.9 14.7 0.9 3.5 1980 60275 72.2 20.7 3.1 4.0 1990 98703 76.2 16.6 2.1 5.1 1998 136000 71.6 19.8 2.1 6.5 2000 130297 66.1 24.6 2.5 6.8 2002 148000 66.0 23.4 2.7 7.8
３）中国的能源现状和构成 年 份 消费量/万 吨 在消费量中所占比例/ % (标准煤) 煤 炭 石 油 天然气 水 电 1955 1960 1970 1980 1990 1998 2000 2002 6 968 30 189 29 291 60 275 98 703 136 000 130 297 148 000 93.0 93.9 80.9 72.2 76.2 71.6 66.1 66.0 4.9 4.1 14.7 20.7 16.6 19.8 24.6 23.4 0.5 0.9 3.1 2.1 2.1 2.5 2.7 2.1 1.5 3.5 4.0 5.1 6.5 6.8 7.8
2006年能源消耗及增量 能源种类 消耗量 与上年相比增减 总消费量/亿吨： 24.6 9.3% (标准煤) 煤炭（亿吨) : 23.7 9.6% 原油（亿吨）： 3.2 7.1% 天然气（亿立方米）： 556 19.9% 水电（亿千瓦时）： 4167 5.0% 核电（亿千瓦时）： 543 2.4% 万元GDP能耗： 1.21 -1.23% (吨标准煤)
2006年能源消耗及增量 能源种类 消耗量 与上年相比增减 总消费量／亿吨 ： 24.6 9.3% （标准煤） 煤炭（亿吨） : 23.7 9.6% 原油（亿吨）: 3.2 7.1% 天然气（亿立方米）: 556 19.9% 水电（亿千瓦时）: 4167 5.0% 核电（亿千瓦时）: 543 2.4% 万元ＧＤＰ能耗: 1.21 -1.23% （吨标准煤）
4)中国能源战略 一.以气体能源为核心 (1)开创以天然气为第一能源的跨越式转型 战略构想：“立足国内，利用海外，西气东输，北气 南下，海气登陆，就近供应” 3一5年内消费达到6000亿立方米，占能源消耗 总量的30%. 包括：国产天然气3000亿立方米， 煤层气1500亿立方米， 工业沼气，生物沼气，石油伴生气500亿立方 米 其它进口 (2)煤层气成为动力能源的重要支撑 可开采资源10万亿立方米列世界第三
４）中国能源战略 一．以气体能源为核心 （１）开创以天然气为第一能源的跨越式转型 战略构想：“立足国内，利用海外，西气东输，北气 南下，海气登陆，就近供应”． ３－５年内消费达到６０００亿立方米，占能源消耗 总量的３０％． 包括：国产天然气３０００ 亿立方米． 煤层气１５００亿立方米． 工业沼气，生物沼气，石油伴生气５００亿立方 米 其它进口 (2) 煤层气成为动力能源的重要支撑 可开采资源１０万亿立方米 列世界第三
(3)气化煤高效洁净使用技术 有三种方法：气化后销售；气化液化后销售；用户 气化使用 (4)营建与国家电网同等重要的能源通道 二.海洋油气 中国石油资源1070万亿吨 海洋246万亿吨 中国天然气54.5万亿立方米 海洋15.8万亿立方米 三.积极发展核能 到2020年核能从现在870万千瓦发展到400 0万千瓦，每年建设3一4座百万千瓦核电站
（３）气化煤高效洁净使用技术 有三种方法：气化后销售；气化液化后销售；用户 气化使用 （４）营建与国家电网同等重要的能源通道 二．海洋油气 中国石油资源１０７０万亿吨 海洋２４６万亿吨 中国天然气５４．５万亿立方米 海洋15.8万亿立方米 三．积极发展核能 到２０２０年核能从现在８７０万千瓦发展到４００ ０万千瓦，每年建设３－４座百万千瓦核电站
四.节流 1Kg标准煤产值： 中国 0.36美元 日本 5.58美元 世界平均 1.86美元 主要工业产品单位能耗： 能耗指标 国内平均 国际先进 差距率% 火电燃料消耗（克/千瓦时） 427 325 +31.4 炼钢能耗（公斤/吨） 1034 629 +64.4 合成氨（公斤/吨) 1290 930 +38.7 水泥（公斤/吨) 201 113.2 +77.6
四．节流 1Ｋｇ标准煤产值： 中国 0.36美元 日本 5.58美元 世界平均 1.86美元 主要工业产品单位能耗： 能耗指标 国内平均 国际先进 差距率％ 火电燃料消耗（克／千瓦时） 427 325 +31.4 炼钢能耗（公斤／吨） 1034 629 +64.4 合成氨（公斤／吨） 1290 930 +38.7 水泥（公斤／吨） 201 113.2 +77.6
10.2常规能源一一煤、石油和天然气 10.2.1煤 煤是世界上最丰富的燃料之一.占世界化石燃料可采资 源量的66.8%。 世界前七位国家的煤炭储量Mt] 储量 占世界比[%] 美国 240558 23.3 114500 11.1 澳大利亚 90940 8.8 69947 6.8 67300 6.5 南非 55333 5.4 波兰 42100 4.1
10.2 常规能源－－ 煤、石油和天然气 煤是世界上最丰富的燃料之一．占世界化石燃料可采资 源量的66．8％。 世界前七位国家的煤炭储量[Mt] 国家 储量 占世界比［％］ 美国 240558 23.3 中国 114500 11.1 澳大利亚 90940 8.8 印度 69947 6.8 德国 67300 6.5 南非 55333 5.4 波兰 42100 4.1 10.2.1 煤
10.2.2煤的种类与成分 无烟煤 烟煤 褐煤 泥煤 含碳量/%85~95 7085 50~70 50 元素 C H N S 含量/%85.0 5.0 7.6 0.7 1.7 C:主要可燃成分， C(S)+O2(g)=C02g) △Hm(298.15k)=-393.5kJmo1 H:主要可燃元素有效氢 与CSP结合，可燃烧 化合氢一 与0结合，不能燃烧 O,S,N等：有害成分
无烟煤 烟煤 褐煤 泥煤 含碳量/ % 85~95 70~85 50~70 50 1. 煤的种类及主要成分 煤的化学组成 元素 C H O N S 含量/ % 85.0 5.0 7.6 0.7 1.7 C：主要可燃成分， C (s) + O2 (g) = CO2 (g) △rHm θ (298.15k)= -393.5 kJ·mol-1 H：主要可燃元素 有效氢——与C S P结合，可燃烧 化合氢——与O结合，不能燃烧 O , S, N等：有害成分 10.2.2 煤的种类与成分