化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油

化學(xué)與社會--7-1化學(xué)與能源-石油2024/3/29化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油化學(xué)提供人類合理使用能源的方法? 石油（原油）? 煤的綜合利用? 化學(xué)電源(電池)? 原子核能? 未來理想的能源--氫能化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油

能源:能夠提供能量的資源。物質(zhì)形式，如：煤炭、石油、天然氣等；非物質(zhì)形式，太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷?/p>

能源形式：

一次能源--可直接利用的能源，如：煤炭、石油、天然氣、地?zé)?、水能、風(fēng)能、太陽能等。

二次能源--經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源，如：電能、焦碳、汽油、柴油、氫能等。能源及其分類化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油能源的再生性：

可再生能源--取之不盡、用之不竭的能源，如:太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、潮汐能等。

非再生能源--隨人類使用逐步減少的能源，如：煤炭、石油、天然氣等。能源及其分類化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油常規(guī)能源（傳統(tǒng)能源）：長期廣泛使用的能源。

一次能源--煤炭、石油、天然氣、植物秸稈、水能。

二次能源--煤氣、焦碳、汽油、煤油、柴油、液化氣、甲醇、酒精、電能、蒸汽。非常規(guī)能源（非傳統(tǒng)能源）：目前尚未大規(guī)模利用的能源。

一次能源--核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能、地?zé)?、潮汐能?/p>

二次能源--氫能、沼氣、激光。能源及其分類化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油2004年世界一次能源消耗：9741兆噸標準油美國2298

中國1178俄羅斯671日本505印度345德國332英國223韓國212能源消耗我國萬元GDP能耗水平是發(fā)達國家的3至11倍“十一五”末，萬元GDP能耗降低20％化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油能源構(gòu)成，％國家石油天然氣煤炭水電核能美國40252528中國2336851俄羅斯19541755日本491422510印度3385441德國382326211英國34381819韓國501124114亞太地區(qū)36114544世界合計37242676化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油化石燃料（礦物燃料）占87％，仍然是主要能源；可再生清潔能源的大規(guī)模利用有待時日。中國能源結(jié)構(gòu)石油和天然氣，太少煤炭，太多核電，少世界能源結(jié)構(gòu)化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油1、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律：熱力學(xué)第一定律能量不能自生自滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總值不變。能量守恒定律化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油2、能量轉(zhuǎn)化定律：熱力學(xué)第二定律

克勞修斯：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化。

開爾文：從一個熱源吸熱，使之完全轉(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他變化是不可能的。通俗說法：能量轉(zhuǎn)化不能“100%有效地”進行。例如：火力發(fā)電機、內(nèi)燃機、電燈、電動機是否可以建成永動機？水能變成油嗎？能量轉(zhuǎn)化定律化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油能量轉(zhuǎn)化效率燃燒過程：燃燒不完全、熱量損失。汽輪機：壓力損失、摩擦損失。發(fā)電機：熱量損失、摩擦損失?；鹆Πl(fā)電能量轉(zhuǎn)化我國運行的發(fā)電機組，平均發(fā)電效率在35%左右。

化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油能量轉(zhuǎn)化效率燃燒過程：燃燒不完全、熱量損失?；钊簤毫p失、摩擦損失。內(nèi)燃機能量轉(zhuǎn)化目前的內(nèi)燃機，平均熱效率在20～30%。

化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油石油是一種碳氫化合物的混合物。所謂碳氫化合物就是由碳元素和氫元素組成的化合物。由幾百萬年以前的動植物沉積經(jīng)過復(fù)雜的地質(zhì)變化形成的液體混合物。元素組成：

C，83~87％H，11~14%其他S，N，O，微量金屬Ni、V、Fe等

物質(zhì)組成：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、少量烯烴。有機硫化物、氮化物、氧化物。水份、礦物質(zhì)。

原油：未經(jīng)處理的石油。石油（原油）化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油體積換算主要交易品種化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油同分異構(gòu)現(xiàn)象：分子式相同、結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同含四個和四個以上碳原子的烴會有同分異構(gòu)現(xiàn)象。1、烴類化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象丁烷C4H10環(huán)己烷C6H10化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油2.烴類化合物的命名①直鏈烴，碳原子少于等于10的以甲、乙、丙、丁等命名，11以上用漢字十一、十二等命名，如：C5H12戊烷，C18H38十八（碳）烷②支鏈烴，可從直鏈烴導(dǎo)出，把支鏈當(dāng)作取代基稱為某烷基，如：-CH3甲基，-CH2CH3乙基另外，還可選擇最長的碳鏈為母鏈，從離取代基最近端編號，將取代基的位置和名稱寫在母體名前，中間加"-"?；瘜W(xué)與社會71化學(xué)與能源石油3．石油的煉制及產(chǎn)品性能（1）分餾：利用原油不同組分的沸點不同，使原油在不同溫度下蒸發(fā)出不同的組分，這種方法叫做分餾。石油氣 C1~C4<40℃,化工原料、燃料溶劑油C5~C640~95℃，溶劑汽油C5~C1040~200℃，汽油發(fā)動機燃料煤油C10~C16150~250、280、290℃，飛機燃料，溶劑柴油C14~C18200~350℃，柴油發(fā)動機燃料重潤滑油C16~C20360~500℃油凡士林液、固態(tài)烴混合物，>360℃石蠟C20~C30>360℃渣油瀝青C30~C40>360℃

化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油分餾塔內(nèi)部構(gòu)造和作用各層溫度不同，底層最高（400oC,汽化為氣體），頂部為30oC,分子量小的分子向上運動，部分冷凝為液體?；瘜W(xué)與社會71化學(xué)與能源石油化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油四沖程發(fā)動機汽缸的工作

化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油四沖程發(fā)動機汽缸的工作a：進氣沖程：活塞從上止點運動到下止點的過程叫進氣沖程（曲軸旋轉(zhuǎn)角度0~180°），該沖程進氣門打開，排氣門關(guān)閉，氣室與大氣相通，通過大氣壓力使油氣混合氣進入，進氣終了汽缸內(nèi)壓力約為0.075~0.09MPa。

b：壓縮沖程：活塞從下止點運動到上止點的過程叫壓縮沖程（曲軸旋轉(zhuǎn)角度180°~360°），該沖程進排氣門全關(guān)閉，氣室內(nèi)的油氣混合氣壓力逐漸升高，壓縮沖程終了氣室內(nèi)壓力約為0.6~1.2MPa。

c：作功沖程（點火燃燒）：活塞從上止點運動到下止點的過程叫作功沖程（曲軸旋轉(zhuǎn)角度360°~540°），該沖程進排氣門全關(guān)閉，活塞在上止點位置時火花塞跳火點燃油氣混合氣使氣缸內(nèi)的壓力急劇升高（可達到3~4MPa），推動活塞作向曲軸的運動，壓力逐漸下降，作功沖程終了氣室內(nèi)壓力約為0.3~0.5MPa。最高燃燒溫度達~2000℃d：排氣沖程：活塞從下止點運動到上止點的過程叫排氣沖程（曲軸旋轉(zhuǎn)角度540°~720°），該沖程進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動推動燃燒后的廢氣排出氣室，該沖程終了氣室內(nèi)的氣壓約為0.105~0.115MPa。該沖程的結(jié)束也標志這發(fā)動機一個工作循環(huán)的結(jié)束。廢氣的溫度約為700~800℃每沖程時間：0.0.1~0.03s化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油汽車發(fā)動機汽缸的點火平穩(wěn)點火爆鳴點火--在焰峰到達之前已發(fā)生自燃，造成壓力驟增而形成沖擊波，使發(fā)動機發(fā)生震動。原因：不同組分燃點不同，同一組分直鏈與支鏈燃點不同化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油汽油的性能與表征

?汽油機對燃料的使用要求1、良好的蒸發(fā)性能；2、良好的燃燒性能，不產(chǎn)生爆震現(xiàn)象；3、儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向性??；4、對發(fā)動機沒有腐蝕作用?；瘜W(xué)與社會71化學(xué)與能源石油汽油的性能與表征

?含有5-10個碳原子的烴?汽油性能的表征--辛烷值?提高汽油辛烷值的方法?重整汽油所謂重整，就是把餾分中的烴類分子重新排列而構(gòu)成新的分子結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)與社會71化學(xué)與能源石油汽油性能的表征--辛烷值異辛烷?辛烷值為100?抗震性好?燃點418oC正庚烷?辛烷值為0?抗震性差?燃點223oC化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油提高汽油辛烷值的方法?重整汽油?加入少量抗爆劑：0.1%的四乙基鉛加入到正庚烷中，辛烷值由0提高到47。新的問題--鉛污染已禁止使用化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油重整：改變分子的形狀，催化反應(yīng)提高汽油辛烷值的方法化學(xué)與社會71化學(xué)與能源石油