能源化學(xué)－天然氣能源化學(xué)-展示頁(yè)
2024-10-15 16:01本頁(yè)面
【正文】 穴中。 它可用 M(H2O)n來(lái)表示 ， M代表水合物中的氣體分子 ， n為水合指數(shù) （ 也就是水分子數(shù) ） 。 天然氣能源化學(xué) 天然氣的資源類(lèi)型 ?氣田氣： ?伴生氣： ?煤層氣（俗稱(chēng)瓦斯）； ?油層氣； ?天然氣水合物（ 又稱(chēng) “ 可燃冰 ” ）。而側(cè)鏈和官能團(tuán)（如 OH、 COOHOCH＝ C＝ O等）與稠環(huán)之間的結(jié)合力較弱，熱穩(wěn)定性小，故在不斷埋藏和升溫的過(guò)程中將陸續(xù)發(fā)生脫落。 腐植型有機(jī)質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是帶有許多側(cè)鏈和官能團(tuán)的縮合稠環(huán)芳烴體系。 天然氣能源化學(xué) 熱解氣 一般說(shuō)來(lái)，腐泥型（ Ⅰ 型）干酪根主要來(lái)源于水生低等浮游生物的殘?bào)w，富含 烷族結(jié)構(gòu) ，是主要的成油有機(jī)質(zhì)；而腐植型（ Ⅲ 型）干酪根富含 芳環(huán)結(jié)構(gòu) ，是成氣主為的有機(jī)質(zhì)。其形成的有利條件為 ?豐富的有機(jī)質(zhì)；嚴(yán)格的缺氧、缺硫酸鹽環(huán)境； pH值以接近中性為宜；溫度在 3542℃ 為最佳 ?除個(gè)別含 N2較多的天然氣外，生物成因氣的 CH4含量一般大于 98%，有的甚至在 99%以上。 ? 作為燃料的差別： ? 具有較高的熱值； ? 燃燒更充分； ? 相對(duì)更清潔； ? 以天然氣為燃料的汽車(chē)比石油燃料汽車(chē)的二氧化碳排放量少 1/3，尾氣 CO的含量可降低 90％以上； ? 價(jià)格低廉，不需要加工即可作為燃料； ? 天然氣資源分布比較廣泛。 ) 電池價(jià)格： 4500元 /kWh 電從何處來(lái)？ 電網(wǎng)夜間“積壓”一半 , 目前 ① “降價(jià)處理” ②電網(wǎng)花錢(qián)調(diào)峰 直接用“谷電” 純電池電動(dòng)車(chē)夜間用廉價(jià)谷電充電 ——替電網(wǎng) “ 分散調(diào)峰 ”，一舉兩得！ 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（氫能源） ? 比能量和比功率遠(yuǎn)高于二次電池 ? 無(wú)需充電 燃料電池汽車(chē) 氫源 制氫：化石能源制氫，太陽(yáng)能光解水，生物制氫 儲(chǔ)氫 物理儲(chǔ)存，化學(xué)儲(chǔ)存 質(zhì)子交換膜燃料電池 貴金屬催化劑；耐久性；系統(tǒng)復(fù)雜性 第五章 天然氣能源化學(xué) CH4 天然氣： ? 21世紀(jì)的主要能源之一； ? 第四代能源： 材草 石油 煤 天然氣 Figure from “Freeing Energy from Carbon,” N. Nakicenovic, Daedalus, Vol 125, 3 (1996), pp. 95112 Oil H/C = Coal H/C: very low, C: 5090%, H: 15% Wood H/C : very low, C:50%, H:56% Hydrogen Economy Nonfossil fuels Hydrogen Methane H/C = Methane Economy 1 10 100 1800 1850 1900 1950 2022 2050 2100 2150 2200 Year Hydrogen / Carbon Ratio Trend in H/C in Global Energy Consumption 各種燃料的燃燒反應(yīng)比較 CH4本身是一種溫室效應(yīng)氣體 H2 + 1/2O2 ? H2O ? H: kJ/mol, 143kJ/g CO2 排放量： 0 g / kJ C + O2 ? CO2 ? H: kJ /mol, 34 kJ/g CH4 + 2O2 ? CO2 ＋ H2O ? H: 881 kJ /mol, 55 kJ/g CO2 排放量： g/kJ CO2 排放量： g / kJ CH3CH3 + 7/2O2 ? 2CO2 + 3H2O ??: 1538kJ/mol, 51 kJ/g CO2 排放量： g / kJ 天然氣能源化學(xué) 1 cubic feet ＝ m3 我國(guó)天然氣可開(kāi)采量約為 trillion m3 OECD：經(jīng)合組織 天然氣能源化學(xué) 1 cubic feet ＝ m3 若天然氣取代石油成為第四代能源，在世界總能耗中天然氣的比例由現(xiàn)在的％ 上升到 40％ ，按目前已探明的儲(chǔ)量，天然氣可滿(mǎn)足人類(lèi)使用 70年左右 天然氣能源化學(xué) 天然氣能源概述 天然氣能源化學(xué) 天然氣的組成 物質(zhì)名稱(chēng) 分子式 含量 Methane CH4 8099% Ethane C2H6 020% Propane C3H8 Butane C4H10 Oxygen O2 % Nitrogen N2 05% Hydrogen sulfide H2S 05% Rare gases Ar, H
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