化石燃料的利用(8).ppt

第三节化石燃料的利用,2,逺逺,逺逺,,三、化石燃料的综合利用,阅读课本P105P107,煤,,,如果把烟煤隔绝空气加强热煤可以分解成,焦碳,煤焦油,焦炉煤气等,,这种煤的处理方法称为煤的干馏或炼焦,,这可是化学变化,是冶金工业的重要原料,是化工生产的重要原料,是重要的燃料,在特殊设备里，在高温下能生成煤气,,煤气是一种经济方便、清洁卫生燃烧效率很高的燃料,,煤的综合利用,,,,,,,,,,,气体燃料,汽车燃料,制造煤气,飞机燃料,柴油,轮船燃料,润滑油、石蜡,沥青,,石油,在日常生活中，人们一般不直接用石油作燃料。而是把石油加工,原油,,石油分馏示意图,海上油轮,炼油厂,是物理变化,,,,石油、天然气,经精加工能得到5000多种化工原料,,石油是重要的化工原料,以石油为原料制成的部分产品,,,煤、石油、天然气等化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的。煤、石油、天然气都是重要化工原料，如果仅仅用作燃料，是对资源的一种浪费。因此我们要节约使用化石燃料，同时又要加强化石燃料的综合利用，积极研究开发新能源。,,积极研究开发新能源。,,,,新能源,,太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等。,,目前人类所消耗的能源的70来自煤、石油、天然气等化石燃料，在现有技术条件下，化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害，使人类生存空间受到了极大的威胁。科学家预言，尽管化石燃料能源未来仍将占有相当大比重，但其一统天下的局面将逐渐结束（地球上2亿年形成的化石燃料，大体只够人类使用300余年），可再生的清洁能源可望撑起未来世界能源供给的半壁江山。,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”。,,太阳能,地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。地热资源按其在地下的赋存状态，可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源；其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。,,地热,,核能,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。,风能,现在风能已成为一种新能源而被人们广泛地使用。如右图的风力发电机，可以为人们发电,,更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他均源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。,海洋能源,,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物能是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。,生物能,,,石油的开采,地下的石油承受着相当大的压力，所以只要设法将管子通道地下的油层，石油就会像自来水那样从管子里自动喷射出来,不过，石油的储藏总量是有限的，石油从管子里往外喷，地下的压力就会越来越小，到最后，就停止喷射。石油停止喷射，并不是说地下的石油已经完全没有了，只不过是这时油层的压力太小，余下的石油压不上来罢了。,如何将地下剩余的石油开采出来呢,人们在开采的实践中找到了行之有效的方法,,向剩余的油层内注水或打气，使油层的压力得到恢复,这样剩余的石油就能被开采出来了。,我国的大庆油田正是采用了这种注水发，使地下油层始终保持相当的压力，至今石油的产量仍保持一定的水平。,可燃冰,一、可燃冰的发现“冰”怎么会“燃烧”但在自然界中确实存在这种能够燃烧的“冰”。可燃冰最初被发现，并不是在海底。早在20世纪30年代，工程技术人员就发现，一些输气管经常会被奇怪的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得知，这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。当时，这些甲烷水合物被视为一种麻烦，而不是一种新型的能源。,直到60年代，苏联科学家才意识到，在自然界也许存在这种水合物，并预测到它作为一种可利用的新能源的前景。1972年，在开发北极圈内的麦雅哈天然气田时，人类第一次发现了这种以矿藏形式存在的天然气水合物。之后，美国科学家在地震研究中证实，在海底600米处就存在这种水合物。,我国从1999年起才开始对可燃冰开展实质性的调查和研究，近5年来已在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等3处发现可燃冰存在的证据。,1996年夏天，德国科学家搭乘一艘海洋考察船对北太平洋水域进行考察，以寻找这种神秘的冰晶体。结果，水下摄像机在800米深的海底拍摄到了晶莹的亮光。科学家们迅速从海底取出了样品。为了证实这就是充满甲烷的冰晶体，一位科学家从这种冰块上取下一小块，用火柴点燃冰雪般的东西开始燃烧，发出魔幻般淡红色的火焰，直至冰块变成了一滩水。,后来的实验证明，1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。有专家认为，水合甲烷这种新型能源一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。,二、什么是“可燃冰”,可燃冰的学名为“天然气水合物”，因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”。它可以看成是高度压缩的固态天然气。,它是一种晶体,晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼,每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子.若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离的H2O分子填充。,,水分子,,甲烷分子,拜拜,