理科综合题库——燃料

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1、理科综合题库——燃料先请阅读下列材料：上海《新闻晨报》2000年8月10日报道：本市城区用气居民已达350万户，燃气产业形成管道煤气、液化气和天然气“三气并存”的多元结构，其用户比约为10:3:1。到目前为止，本市已有管道煤气用户248.46万户，液化气用户76万户，天然气用户25万户。其中基本无毒又不易爆燃的天然气来自东海平湖油气田，今年年底日供应量可达120万米3。据悉，本市专门负责能源开发的申能公司已筹划东海平湖油气田扩建工程项目。项目建成后，本市天然气日供应量可提高至200万米3，天然气用户数可望超

2、过液化气用户。这是一则普通的新闻报道，但传出了重要的信息，上海市区已基本普及了煤气并将扩大天然气用户。以前，上海大多数家庭使用的燃料是煤球、煤饼，从形态上看，它们是固体燃烧，基本上是直接燃煤。而现在三气并存：管道煤气、液化气和天然气，它们是气体燃料。气体燃料比固体燃料有很大的优越性。在上海，不仅民宅，还包括工厂企业都将改燃煤为燃气，逐步改燃管道煤气为天然气。这一调整上海能源结构的重大举措，将对上海大气环境改善带来的影响。该报当天又报道了另一条重要消息：2000年8月上旬，上海市政府召开的《落实国家西气东输会

3、议精神，加快调整上海能源结构》工作会议传出信息：上海将停建燃煤电厂和煤制气厂，抓紧建设燃气电厂，争取在2002年前，上海内环线内建成“基本无燃煤区”，这是一个多么令人振奋的消息！目前，本市每年消耗煤炭4200万吨，占一次能源消耗量的70％，在一次能源中，天然气的份额很低。今年东海平湖油气田的年供应量是4.4亿米3。东海平湖油气田扩建工程已经启动，建成后年供应量将达73亿米3，能供50万户居民使用。我国天然气资源十分丰富，但60％在中西部地区，如新疆、四川有着巨大的储量。中央提出开发大西部的战略，西气东输工程

4、将耗资1200亿元，建设一条长约4200千米的管道主干线，从新疆开始，途经甘、宁、陕、晋、豫、苏等地，进入长江三角洲及沿海城镇。预计2001年动工，2003年上半年便可进入上海，届时上海天然气年供应量将达到18亿米3，并迅速扩大，至2005年达到30亿米3。上海内环线内，找不到煤炭的踪影，这是怎样的一幅画面呢？可以预见，上海城区的天空，将呈现目前只能在草原上才能见到的“蓝天白云”的绚丽景象。第15页共15页在社会生产、家庭生活中都要消耗能量，燃料是人类赖以获取能量的物质。煤、石油和天然气叫矿物燃料，此外还有

5、薪柴燃料、核燃料等。非燃料的能量来源有太阳能、水力、风力、地热等。至今，矿物燃料约占人类能量总消耗量的95％。管道煤气由煤加工制得，液化气是石油炼制产物，天然气则能直接使用。家庭生活中，为什么要使用气体燃料呢？①因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。②气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。③固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤、煤球或煤饼会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘等，造成大气污染，住宅环境也烟灰满天，厨房空气的污染则更严重

6、。城市居民用气，最先发展的是管道煤气，以后产生液化气作为补充，天然气则是近年发展起来的气体燃料。在城市发展史上，煤气普及率成为城市文明程度的重要指标。管道煤气的可燃成分是氢气、一氧化碳和甲烷，分别约占48％～50％，10％～15％和13％～18％。这三种气体燃烧时放出的热量是不一样的，下表列出了它们的燃烧热。H2、CO和CH4的燃烧热（kJ/mol）H2COCH4燃烧热285.5282.5889.5液化气又叫液化石油气，主要成分和燃烧热见下表：液化气的成分及其燃烧热名称丙烷丙烯丁烷丁烯化学式C3H8C3H6

7、C4H10C4H8体积分数7%28%23%42%燃烧热（kJ/mol）2247212629962720液化气中C3、C4的烃是沸点较低的成分，用蒸馏的方法很容易从石油分馏气、裂化气中分离出来，经降温加压转化为液态，贮存于钢瓶中，供煤气管道还未接通的地区或农村、山区使用。天然气的主要成分是甲烷，还有少量的其他气态烃，天然气直接产自油气田，开采后经脱硫、脱水等，即可用作家庭燃气。三种气体燃料的热值大体为以下数值：（见下表）管道煤气液化气天然气热值15.6MJ/m347.3MJ/kg109MJ/m338.7MJ/

8、m3把煤转化成煤气的方法很多，主要有：①发生炉煤气：由热空气和灼热的煤反应制得，其可燃成分是一氧化碳，同时含有较多量的氮气。第15页共15页发生炉煤气生产容易，价格低廉，但热值太低，且一氧化碳有毒，所以它仅是管道煤气的次要气源。②水煤气：将水蒸气鼓入灼热的煤粉，得到的气体叫水煤气，其可燃成分是一氧化碳和氢气。由于这是一个吸热反应，故必须交替鼓入空气和水蒸气，才能维持炉温。水煤气的热值也不高，也是管道煤气的次要气源