北京化工大学：《工业化学》课程电子教案（课件讲稿）第七章 燃料工业与煤化工

第七章燃料工业与煤化工 授课教师：王庆锋副研究员

第七章 燃料工业与煤化工 授课教师：王庆锋 授课教师：王庆锋 副研究员

第 章 能源资源与煤化工 思考题 1、试举例说明几种新型能源。 2、化工与能源之间的关系如何？ 3、简述新型煤化工特点。 4、煤的液化有哪两种方法？其优、缺点各是什么？

第 章 7 能源资源与煤化工 思考题 1、试举例说明几种新型能源。 2、化工与能源之间的关系如何？ 3、简述新型煤化工特点。 4、煤的液化有哪两种方法 煤的液化有哪两种方法 ？其优 缺点各是什么？ ？其优、缺点各是什么？

第 能源资源与煤化工 能源是提供能量的物质资源，也是一切工业生产过程中不可 缺少的物质条件。能源和原料的利用价值及价格结构住往决定 了其技术基础。故也决定了工业生产的规模和发展。石油输出 国将石油价格提高后，人们对于这种关系有了进一步的认识。 能源可以分为一次能源和二次能源。一次能源系指从自然界 获得、而且可以直接应用的热能或动力，通常包括煤、石油、 天然气等化石燃料以及水能、核能等。消耗量十分巨大的世界 能源主要是化石燃料。二次能源（除电外）通常是指从一次能 源经过各种化工过程加工制得的、使用价值更高的燃料。例如： 由石油炼制获得的汽油、喷气燃料、柴油、重油等液体燃料， 它们广泛用于汽车、飞机、轮船等，是现代交通运输和军事的 重要物资；还有煤加工所制成的工业煤气、民用煤气等重要的 气体燃料；此外，也包括从煤和油页岩制取的人造石油

第 章 7 能源资源与煤化工 能源是提供能量的物质资源，也是一切工业生产过程中不可 缺少的物质条件 能源和原料的利用价值及价格结构往往决定 缺少的物质条件。能源和原料的利用价值及价格结构往往决定 了其技术基础。故也决定了工业生产的规模和发展。石油输出 国将石油价格提高后 人们对于这种关系有了进 国将石油价格提高后，人们对于这种关系有了进 步的认识 一 。 能源可以分为一次能源和二次能源。一次能源系指从自然界 获得、而且可以直接应用的热能或动力，通常包括煤、石油、 天然气等化石燃料以及水能、核能等。消耗量十分巨大的世界 能源主要是化石燃料。 能源主要是化石燃料。 次能源（除电外）通常是指从 次能 二次能源（除电外）通常是指从一次能 源经过各种化工过程加工制得的、使用价值更高的燃料。例如： 由石油炼制获得的汽油、喷气燃料、柴油、重油等液体燃料， 它们广泛用于汽车、飞机、轮船等，是现代交通运输和军事的 重要物资；还有煤加工所制成的工业煤气、民用煤气等重要的 气体燃料；此外，也包括从煤和油页岩制取的人造石油

第 章 能源资源与煤化工 化工与能源的关系非常密切，表现在化石燃料及其衍生物的 产品不仅是能源，而且还是化学工业的重要原料。以石油为基 础，形成了现代化的强大的石油化学工业，生产出成千上万种 石油化工产品。在化工生产中，有些物料既是某种加工过程， 如合成气生产中的燃料，同时又是原料。所以化工生产既是生 产二次能源的部门，本身又往往是耗能的大户

第 章 7 能源资源与煤化工 化工与能源的关系非常密切，表现在化石燃料及其衍生物的 产品不仅是能源，而且还是化学工业的重要原料。以石油为基 础，形成了现代化的强大的石油化学工业，生产出成千上万种 石油化工产品。在化工生产中，有些物料既是某种加工过程， 如合成气生产中的燃料，同时又是原料。所以化工生产既是生 产二次能源的部门，本身又往往是耗能的大户

第 章 能源资源与煤化工 由此可知，煤、石油和天然气不仅是当今人类的主要矿产能 源，也是现代化学工业最基础的原料。下表列出了按油当量计 算的1998年世界能源资源的储采比。 世界能源储量(1998年)109t油当量 能源类别 储量 产量（年） 储采比（年） 煤 486 2.2 218 油 143 3.5 41 天然气 132 2.0 63 铀（轻水反应堆） 33 0.6

第 章 7 能源资源与煤化工 由此可知，煤、石油和天然气不仅是当今人类的主要矿产能 源，也是现代化学工业最基础的原料。下表列出了按油当量计 算的1998年世界能源资源的储采比。 世界能源储量（1998年）/109 t 油当量 能源类别 储量 产量（年） 储采比（年） 世界能源储量（1998年）/109 t 油当量 煤 486 2.2 218 油 143 3 5. 41 天然气 132 2.0 63 铀（轻水反应堆） 33 0.6

第 章 能源资源与煤化工 随着工业的发展，原料的需求量在逐年增加。但是，除煤的 藏量还能供人类采用数百年外，天然气、石油储量都很有限， 且地理分布很不均衡。因此，必须努力解决这样一个问题，也 即如何在现有资源的基础上，一方面增加化学工业的原料供应， 另一方面增加能源品种，以合理利用能源资源，将石油及天然 气尽可能留作化工原料，而逐步减少用于燃料方面的量，以获 得较高的经济价值，这是今后能源利用的战略问题

第 章 7 能源资源与煤化工 随着工业的发展，原料的需求量在逐年增加。但是，除煤的 藏量还能供人类采用数百年外，天然气、石油储量都很有限， 且地理分布很不均衡。因此，必须努力解决这样一个问题，也 即如何在现有资源的基础上，一方面增加化学工业的原料供应， 另一方面增加能源品种，以合理利用能源资源，将石油及天然 气尽可能留作化 原料 气尽可能留作化工原料， 而逐步减少用于燃料方面的量 以获 而逐步减少用于燃料方面的量，以获 得较高的经济价值 这是今后能源利用的战略问题 得较高的经济价值，这是今后能源利用的战略问题

第 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.1 能源的需求 20世纪80年代，世界能源的需求量显著增长，现在世界的主 要能源是煤、石油、天然气、水能和核能等。1998年世界一次 能源消费组成为石油40%，煤26%，天然气20%，核能7%，再 生能源3%。能源的消费量是与国民经济的发展速度相适应的。 世界能源消耗的结构上也已发生了很大的变化。从1950年至 1998,煤的比例由60%逐渐下降到26%，而石油的比例则由 25%增加到1975年的45%后，1998年又降为40%。因此，目 前石油和天然气已成为主要能源，其次是煤及核能。自石油价 格上涨后，提高煤及其他能源的利用成为可能性，但这一能源 结构还不可能发生很大的变化，因此可以预料在相当长时期内， 石油仍将是主要能源

第 章 7 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.1 能源的需求 20世纪80年代，世界能源的需求量显著增长，现在世界的主 要能源是煤、石油、天然气、水能和核能等。1998年世界一次 能源消费组成为石油 能源消费组成为石油40%，煤26%，天然气20%，核能7%，再 生能源3%。能源的消费量是与国民经济的发展速度相适应的。 世界能源消耗的结构上也已发生了很大的变化。从1950年至 1998，煤的比例由 60%逐渐下降到26%，而石油的比例则由 25%增加到1975年的45%后，1998年又降为 40%。因此，目 前石油和天然气已成为主要能源，其次是煤及核能。自石油价 格上涨后，提高煤及其他能源的利用成为可能性，但这一能源 结构还不可能发生很大的变化 因此可以预料在相当长时期内 结构还不可能发生很大的变化，因此可以预料在相当长时期内， 石油仍将是主要能源

第 音 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.1 能源的需求 我国能源消费结构长期以来一直是以煤为主，用于工业锅炉、 窑炉、采暖的煤炭比例很高，约占47~48%。大量的煤炭用于 直接燃烧。此外我国煤炭转化为电和热的比例也较低，与工业 化国家以油、气燃料为主的能源消耗结构特征完全不同。 据统计1995年全国一次能源生产量和消费量分别为1.239Gt 和1.29Gt,其中煤炭产量为1.36Gt,居世界之首；原油产量 149Mt,居世界第五位；天然气产量为1.7×1010m3,发电量 1.007×1012kWh,成为世界第二大电力生产国。但是以人均 值来看，我国水资源约为世界的14，煤储量与世界的接近（中 国人均148人)，石油储量为世界的118，天然气只有1125。因 此，我国的经济发展将会受到有限资源的限制，所以开源节流 将是一项长期的工作

第 章 7 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 我国能源消费结构长期以来 直是以煤为主 用于 业锅炉 7.1.1 能源的需求 我国能源消费结构长期以来 我国能源消费结构长期以来一直是以煤为主，用于工业锅炉、 窑炉、采暖的煤炭比例很高，约占47～48%。大量的煤炭用于 直接燃烧。此外我国煤炭转化为电和热的比例也较低，与工业 化国家以油、气燃料为主的能源消耗结构特征完全不同。 据统计1995年全国一次能源生产量和消费量分别为1.239Gt 和1 29Gt . ，其中煤炭产量为 其中煤炭产量为1 36Gt . ，居世界之首 原油产量 居世界之首；原油产量 149Mt，居世界第五位；天然气产量为1.7×1010m3，发电量 1.007×1012 kWh，成为世界第二大电力生产国。但是以人均 值来看，我国水资源约为世界的1/4，煤储量与世界的接近（中 国人均148t/人），石油储量为世界的1/8，天然气只有1/25。因 此 我国的经济发展将会受到有限资源的限制 所以开源节流 此，我国的经济发展将会受到有限资源的限制，所以开源节流 将是一项长期的工作

第 章 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.2 能源的来源 煤、天然气和石油等烃类是十分重要的能源，自20世纪60年 代以来，天然气和石油在世界能源生产和消耗中所占比重均比 煤炭大得多

第 章 7 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.2 能源的来源 煤、天然气和石油等烃类是十分重要的能源，自20世纪60年 代以来，天然气和石油在世界能源生产和消耗中所占比重均比 煤炭大得多

第 章 能源资源与煤化工 7.1) 能源的需求与来源 7.1.2 能源的来源 1)石油 石油是远古海洋或湖泊生物在地下经过漫长的地球化学演化 而形成的复杂混合物。 目前全世界每年约消耗石油3Gt,其中85%以上作为燃料。 全世界石油资源的地理分布情况为：中东56.7%、西半球 11.7%、非洲9.2%、亚太地区3.1%。 1998年世界原油加工能力为4.02G中国原油产量达 162.51Mt原油加工能力为270.29Mt

第 章 7 能源资源与煤化工 7.1 能源的需求与来源 7.1.2 能源的来源 1）石油 石油是远古海洋或湖泊生物在地下经过漫长的地球化学演化 而形成的复杂混合物。 目前全世界每年约消耗石油 目前全世界每年约消耗石油3Gt，其中85%以上作为燃料。 全世界石油资源的地理分布情况为：中东56.7%、西半球 11.7%、非洲9.2％、亚太地区3.1%。 1998年世界原油加工能力为4.02Gt中国原油产量达 162.51Mt原油加工能力为270.29Mt