能源与化工.doc

讲座4
能源与化工

本讲座主要介绍了下面内容，我国能源和化工的主要来源、能源产品与化工产品、石油、天然气、煤、中国能源、能源的开源、煤制油、乙醇能源、生物质发电、生物柴油、可燃冰、油砂、煤气层、核能、水电站、风力发电、太阳能、能源节能等方面。
我国的能源比较缺少，油品质量差、露天煤矿少、其它能源利用少，我国石油资源比较匮乏，且利用技术较落后，石油的开采技术落后，致使我国的石油采油率比较低，世界平均水平约50%，较好的国家能够达到80%，而我国只有20~30%，我国急需开发研制或引用新的钻探技术，使我国的采油率能够达到国际水平，降低石油的进口量，提高国民生活水平。
能源开源的几种途径实现其比较困难，煤制油技术较难，乙醇能源在我国没有资源优势，生物质发电在我国的生物资源比较匮乏，受我国相关政策的限制，可燃冰的提取技术尚在探试阶段，我国的油砂品质较低，难于提炼，由于开采技术等方面的限制，煤气层的利用率较低，核能和水电能有一定的发展空间，太阳能无地理优势、且成本较高。
能源节能主要在于建筑节能，建筑能耗1978年占商品能耗10％，目前27.8％，2010年35％。我国建筑面积是发达国家的2～3倍；压小钢铁到2010年全国淘汰落后炼铁1亿吨，炼钢能力5500万吨，其中2007年淘汰200m3高炉，20吨以下转炉、电炉，不再建1000m3高炉，120m3以下转炉；压小火电，2006年全国总装机容量6.22亿kW，十一五全国将关停5000万kW，若现有小机组完全有大机组替代，一年可节能9000万吨标煤；压小钢铁2010年综合能耗降到0.73吨标煤。
我国的能源短缺，同时能源的利率比较低、利用方向不合理、利用技术比较落后，我国首先应改善能源利用结构，改善利用和深加工工艺条件及技术，开源和节流并重，抓好每一种可能利用的能源。最终达到新能源的开发利用，现有能源的合理利用，利用率及利用技术达到国际先进水品，极大地降低了我国能源的进口。

天津大学化工学院
工程硕士 王洛飞

讲座3《能源与化工》天津大学化工学院马沛生教授报告读后感

有机化工原料需C、H、O、N、S、卤，关键是C、H
目前世界依靠油、天然气、煤供给，即从C和H源入手
能源产品与化工产品
化工是单一组成的产品，一般要求更高；
分离操作对能源与化工都重要，对化工要求更高，方式更多；
在化工中有更多的分子大小变化；
在化工操作中有许多是O、N、S、卤的引入；
最好的能源是气体或液体；
能化则化，能油则油。
石油、天然气、煤
历史上煤曾是主要能源；
石油作为主要能源近百年，成本低、液态，对应是石油化工和煤化工的兴衰。
天然气逐步占有更大比例，现在世界年增2.5％；
按目前开采速度，全球油可供50年，天然气70年，煤164年。
中国能源
人均缺油、少气、煤也不多，煤炭消费占一次能源消费75％；
原油质量差，直链烷烃多，辛烷值低，凝固点高。单井产量低，200t/d已是很好；
油进口已过40％；
露天煤矿少；
其他能源利用少
能源的开源
煤制油
乙醇能源
生物质发电
可燃冰，比较遥远
油砂
煤层气
核能
水电能
风力发电
太阳能
煤制油
中国煤储量第三（世界的12.6％），人均不多
煤制油，提高规模高度
我国煤开采率仅为30％，甚至20％，
发达国家为50％甚至80％
若能提高到50％，可多开30年。
乙醇能源
世界乙醇燃料3000万吨，美国、巴西占70％；
美国、巴西重视
美国用玉米1.3亿吨，产量1/2，而美国占世界玉米40％
粮食价格上涨，也影响饲料
生物柴油
美国用大豆，欧盟用油菜籽，日本用食油的废油（40万吨），8亿对20亿
中国政策：不与民争粮，不与粮争地，目前燃料乙醇能力102万吨
生物质发电
2004年全球有3900万kW代替标煤7000万吨，是风、光、地热、电的总和。
2006年底国内4家，分别用2.4～3万kW，用秸秆，总量近期5亿吨，远期10亿吨，秸秆含硫少，灰分是K肥。
发电热效90％，农民直接用只有15％
2010年规划200万kW，尚无效益，推动就业
可燃冰
油砂
含砂粒、沥青（占3％～20％）、矿物质、粘土、水，占世界油气总量32％，其中加拿大阿尔伯达占世界81％
开采及处理有难度
中国油砂占世界第五，可采量22.58亿吨，一般在地下500米以内，分布在大盆地内。
煤层气
我国煤层气资源总量约30万亿～35万亿m3，仅次于俄、加，但探明储量仅1000亿m3
2005年抽采23亿m3，利用仅10亿m3
起步早，发展慢。
核能
美、欧引领全球核能复苏
1954年苏联第一个，至今世界435个，2006年底核电占世界发电量的17％，其中法78％，韩42％，日本36％，美国20％，中国仅1.6％
65个正在建设或立项，2/3在亚洲
有压水堆，废水堆，重水堆，石墨气冷堆等，研发中第4代
要降低成本，现仍比煤贵，但铀矿大涨；
我国2020年将占4％，至今要新建30个百万kW发电站
水电能 我国还要更大发展
风力发电
我国第一个百万kW风电基地在张北奠基，奥运前电送北京
降低成本是关键，上网电价0.5元/kW.
太阳能
发电成本高，太阳能建筑、光、热系统
能源节能
建筑节能
压小钢铁
压小火电
关闭小煤矿
建筑节能
建筑能耗1978年占商品能耗10％，目前27.8％，2010年35％。我国建筑面积是发达国家的2～3倍
2002年全国空调冷负荷4500万kW，相当于2.5个三峡，照明用电要2个三峡，用节能灯可省下80％
2010年我国发电量将达2.7万亿kW﹒h，照明用电约3000亿kW﹒h，若半导体照明进入1/3市场，节电30％计，将节电1000亿kW﹒h，相当于三峡。
压小钢铁
到2010年全国淘汰落后炼铁1亿吨，炼钢能力5500万吨，其中2007年淘汰200m3高炉，20吨以下转炉、电炉，不再建1000m3高炉，120m3以下转炉。
2010年综合能耗降到0.73吨标煤。
压小火电
2006年全国总装机容量6.22亿kW，十一五全国将关停5000万kW
2005年全国发电用煤从11.1亿吨占用量近50％，占上一次能源36％
2005年平均发电单机组6.09万kW。耗煤370g/kW﹒h
超临界火力发电285.6g/kW﹒h，热效率达45％
大高效机组290～340g，中等380～500g
若现有小机组完全有大机组替代，一年可节能9000万吨标煤。
关闭小煤矿
展望
全国单位GDP能耗要改善经济结构；
最大节能首先是改工艺。化工也不例外，例如废热发电，合成氨降压，分离方法改进，烷烃化合物利用等；
在较长时间内无法离开石油、天然气、煤
强调能油则油、能化则化。也许还要加上能煤则煤
开源、节流并重，抓好每一种可能，期待飞跃，例如可燃冰；
化工发展速度仍然很快，炼油已居世界第二，2006年乙烯产量已达939万吨，升23.9％，稳居世界第二
从原料看要研究用C3，C4烷烃做乙烯，劣质油也要用
化工要节能新工艺还是根本
中国人均年排放CO23吨，德国10吨，美国20吨
若中国也达20吨，全世界有这样多的油吗？
以后可以和美国一样的生活方式吗？