常规能源

3.常规能源3.1煤炭3.2石油3.3天然气3.1煤炭3.1.1煤炭的定义•煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。•是一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成，俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。3.1煤炭3.1.2煤炭的形成3.1煤炭3.1.2煤炭的形成•在整个地质年代中，全球范围内有三大成煤期：•(1)古生代的石炭纪和二叠纪。成煤植物主要是孢子植物，主要煤种为烟煤和元烟煤。•(2)中生代的侏罗纪和白垩纪。成煤植物主要是裸子植物，主要煤种为褐煤和烟煤。•(3)新生代的第三纪。成煤植物主要是被子植物，主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。3.1煤炭3.1.3煤炭的分类•根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》，我国煤炭分为十大类，一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤等统称为烟煤；贫煤称为半无烟煤；挥发分大于40%的称为褐煤。无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料，烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业；褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。3.1煤炭3.1.4煤炭的用途•煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料，主要用于：。•(1)燃烧。•(2)炼焦。•(3)气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。•(4)低温干馏。•(5)加氢液化。•综合、合理、有效开发利用煤炭资源，并着重把煤转变为洁净燃料，是我们努力的方向。3.1煤炭3.1煤炭煤炭的用途3.1煤炭2006年我国煤炭消费总量中各个行业所占的比重3.1煤炭3.1.5煤炭资源的分布1.世界煤炭资源分布•煤炭资源，能源矿产资源之一。在世界一次能源消费量中占25%。2000年底，世界煤炭总产量为46.61亿吨，消费量46.59亿吨，贸易量5.9亿吨。世界探明可采储量为9842.11亿吨。•其中，主要集中在美国（2466.43亿吨）、俄罗斯（1570.10亿吨）、中国（1145亿吨）、澳大利亚（904亿吨）、印度（747.33亿吨）、德国（670亿吨）、南非（553.33亿吨）、乌克兰（343.56亿吨）、哈萨克斯坦（340亿吨）、波兰（143.09亿吨）、巴西（119.50亿吨）等国。3.1煤炭3.1煤炭世界煤炭可采储量分布25%23%12%29%美国前苏联中国澳大利亚、印度、德国和南非3.1煤炭世界煤炭资源分布70％58%30%8%3.1煤炭2.中国煤炭资源•中国煤炭资源的种类较多，在现有探明储量中，烟煤占75%、无烟煤占12%、褐煤占13%。•其中，原料煤占27%、动力煤占73%。•动力煤储量主要分布在华北和西北，分别占全国的46%和38%，炼焦煤主要集中在华北，无烟煤主要集中在山西和贵州两省。中国煤炭质量，总的来看较好。3.1煤炭3.1煤炭3.1煤炭3.1.6中国煤炭资源的特点1.煤炭资源丰富，但人均占有量低。2.煤炭资源的地理分布极不平衡。3.各地区煤炭品种和质量变化较大，分布也不理想。4.适于露天开采的储量少。3.1煤炭3.1.7世界煤炭行业发展历程中国：3000多年前开始以煤炭作为燃料。古希腊：2000多年前。英国：18世纪60年代产业革命，蒸汽机，煤炭成了世界工业化的动力基础，世界主要能源之一。3.1煤炭1860～1913年世界煤炭生产大发展时期。1914～1950年稳定增长时期。1951～1974年煤炭生产萧条时期。（石油）1974～1990年转为缓增时期。（石油危机）21世纪前夕，世界能源面临新的变革，煤炭产量略有下降。进入21世纪后煤炭重新受到世界各国的重视，全球煤炭行业景气度上升，煤炭的重要性再次凸现。3.1煤炭3.1.8世界煤炭行业现状1、世界煤炭生产量分布世界前十大产煤国：中国、美国、印度、澳大利亚、俄罗斯、南非、印度尼西亚、哈萨克斯坦、乌克兰和希腊，其产量是全球煤炭产量的87.1%。2、世界煤炭贸易主要集中在亚太地区、欧洲和北美地区。3.1煤炭3.1.8世界煤炭行业现状3、煤炭运输显得至关重要全球煤炭市场呈现出按地域分割的布局特点。各个区域性市场之间的煤价存在很大差别。生产和消费的不协调：生产：澳大利亚、南非消费：日本、韩国3.2石油3.2.1石油的定义•石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体。•地壳上层部分地区有石油储存。•主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。•石油的性质因产地而异，密度为0.8～1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30～-60℃），沸点范围为常温到500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。•不过不同的油田的石油的成分和外貌可以区分很大。3.2石油3.2.2石油的形成•研究表明，石油的生成至少需要200万年的时间，在现今已发现的油藏中，时间最老的达5亿年之久。•在地球不断演化的漫长历史过程中，有一些“特殊”时期，如古生代和中生代，大量的植物和动物死亡后，构成其身体的有机物质不断分解，与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不断地堆积加厚，导致温度和压力上升，随着这种过程的不断进行，沉积层变为沉积岩，进而形成沉积盆地，这就为石油的生成提供了基本的地质环境。•大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样，是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。3.2石油3.2.3石油的分类•石油的组分极其复杂，确切的分类十分困难。通常在市场上有以下三种分类方法：•（1）按石油的密度分类。根据密度由小到大，相应的将石油分为轻质石油、中质石油、重质石油。•（2）按石油中硫的含量分类。硫含量小于0.5％的为低硫石油，硫含量为0.5％～2.0％的为含硫石油，含硫量大于2.0％的称为高硫石油。世界石油总产量中，含硫石油和高硫石油约占75％。石油中的硫化物对石油产品的性质影响较大，加工含硫石油时应对设施采取防腐蚀措施。•（3）按石油中蜡含量分类。蜡含量为0.5％～2.5％的称低蜡石油，蜡含量为2.5％～10％的为含蜡石油，蜡含量大于10％的为高蜡石油。3.2石油3.2.4石油的用途•石油主要被用作燃油和汽油，燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。•石油也是许多化学工业产品如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。•今天88%开采的石油被用作燃料，其它的12%作为化工业的原料。3.2石油•石油经过加工提炼，可以得到的产品大致可分为四大类：•（1）燃料•石油燃料是用量最大的油品。•（2）润滑油和润滑脂•润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长它们的使用寿命并节省动力。它们的数量只占全部石油产品的5%左右，但其品种繁多。•（3）沥青和石油焦•它们是从生产燃料和润滑油时进一步加工得来的，其产量约为所加工原油的百分之几。•（4）溶剂和石油化工•石油化工是有机合成工业的重要基本原料和中间体。3.2石油3.2.5石油资源的分布•2.2.5.1世界石油资源的分布•2.2.5.2中国石油资源的分布3.2石油3.2.5.1世界石油资源的分布•原油的分布从总体上来看极端不平衡：•从东西半球来看，约3／4的石油资源集中于东半球，西半球占1／4；•从南北半球看，石油资源主要集中于北半球；•从纬度分布看，主要集中在北纬20～40°和50～70°两个纬度带内。波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20～40°内，该带集中了51.3%的世界石油储量；50～70°纬度带内有著名的北海油田、俄罗斯伏尔加及西伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。3.2石油3.2石油3.2石油世界石油储量最多的十个国家1沙特阿拉伯352．76亿吨2伊拉克136．43亿吨3阿联酋131．24亿吨4科威特128．28亿吨5伊朗126．68亿吨6委内瑞拉85．47亿吨7独联体77．76亿吨8墨西哥69．98亿吨9美国33．67亿吨10中国32．74亿吨3.2石油3.2.5.2中国石油资源的分布•我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木、东海陆架八大盆地，其可采资源量172亿吨，占全国的81.13％。•从资源深度分布看，我国石油可采资源有80％集中分布在浅层(＜2000米)和中深层(2000米～3500米)，而深层(3500米～4500米)和超深层(＜4500米)分布较少。•从地理环境分布看，我国石油可采资源有76％分布在平原、浅海、戈壁和沙漠。•从资源品位看，我国石油可采资源中优质资源占63％，低渗透资源占28％，重油占9％。3.2石油中国近海石油层积盆地分布图3.2石油3.2石油3.2石油南海海域是中国石油宝库。•经初步估计，整个南海的石油地质储量大致在230亿至300亿吨之间，约占中国总资源量的三分之一，属于世界四大海洋油气聚集中心之一，有“第二个波斯湾”之称。3.2石油3.2.7中国石油主要进口国•2013年，位居前10的中国原油进口国依次为：沙特阿拉伯、安哥拉、阿曼、俄罗斯、伊拉克、伊朗、委内瑞拉、哈萨克斯坦、阿拉伯联合酋长国、科威特。3.3天然气3.3.1天然气的定义•天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。•天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。3.3天然气•从广义的定义来说，天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体。•从狭义的定义来说，人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。3.3天然气3.3.2天然气的形成•天然气与石油生成过程既有联系又有区别：石油主要形成于深成作用阶段，由催化裂解作用引起，而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终；与石油的生成相比，无论是原始物质还是生成环境，天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易，各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气，腐植形有机质主要生成气态烃。•因此天然气的成因是多种多样的。•归纳起来，天然气的成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。另外，无机成因气尤其是非烃气受到高度重视。3.3天然气3.3.3天然气的分类1.若将天然气按烃类组分关系划分，可以分为以下类别：•(1)干气，•(2)湿气，•(3)贫气，•(4)富气，2.将天然气按矿藏资源特点可分为以下类别：•(1)常规天然气，•(2)非常规天然气，3.3天然气除此之外，其他的分类方法还有几种：3.依存在相态可分为游离气、溶解气(溶于油和水中)、吸附气和固态水合物；4.依与石油产出关系可分为伴生气和非伴生气；5.依分布特征可分为气顶气、气藏气、凝析气和煤层气等；6.依成因可分为生物气、生物一热催化过渡带气、热解气、热裂解气和慢源气；7.依其母质类型可分为油型气和煤型气；8.另外，按储存及类型不同的分类方法分：液化天然气、压缩天然气、液化石油气、液化煤层气。3.3天然气3.3.4天然气的用途1.工业燃料2.工艺生产3.天然气化工工业4.城市燃气事业5.压缩天然气汽车（LNG公交车、CNG的士）6.增效天然气3.3天然气3.3.5天然气资源的分布1.世界天然气资源分布•世界天然气资源分布也很不均匀，主要集中在中东、俄罗斯和东欧，三者之和约占世界天然气总储量的70%。其中探明储量前十名的国家如下表所示。3.3天然气2.中国天然气资源分布•中国沉积岩分布面积广，陆相盆地多，形成优越的多种天然气储藏的地质条件。根据1993年全国天然气远景资源量的预测，中国天然气总资源量达38万亿m3，陆上天然气主要分布在中部和西部地区，分别占陆上资源量的43.2%和39.0%。•中国天然气探明储量集中在10个大型盆地，依次为：渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。中国气田以中小型为主，大多数气田的地质构造比较复杂，勘