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《能源转化过程中的科学问题》课程报告 气体清洁能源转化过程分析 ANALYSIS OF GAS CLEAN ENERGY CONVERSION PROCESS XXX （能源学院XXXXXXX班） 哈尔滨工业大学 XXXX年月关键词：；；；； 目 录 摘 要 II 第1章 绪 论 1 1.1 1 1.2 发展清洁低碳能源 1 1.3 中国应加快发展气体清洁能源 2 第章 4 2.1 气体清洁能源简介 4 2.2 天然气利用现状 4 2.2.1 天然气资源 5 2.2.2 天然气利用 5 2.2.3 天然气化工 6 第3章 天然气制氢技术分析 7 3.1天然气水蒸气重整 7 3.1.1原料气处理单元 8 3.1.2蒸汽转化单元 8 3.1.3 CO变换单元 8 3.1.4氢气提纯单元 8 3.2天然气部分氧化重整 9 3.3天然气自热重整 10 3.4天然气催化裂解 10 第章 12 4.1 气体能源是清洁能源之冠 12 4.2 煤地下气化是最佳选择 12 4.2.1 将我国煤炭产量降下来的可能性 12 4.2.2 改变我国以煤为主能源结构的可能性 13 4.2.3 煤地下气化是提升气体清洁能源比的最佳选择 13 结 论 14 参考文献 15 第1章 绪 论 1.1 能源革命是指推动人类文明进步的根本性能源变革，其具体表现为资源形态、技术手段、管理体制、人类认知等方面出现一系列显著变化。能源供给革命是指在满足能源需求的前提下改变能源结构，发展清洁能源，形成多元化的能源供应体系，保障国家能源安全，形成能源供给的低碳化、清洁化、多元化、稳定化和智能化。近年来，中国雾霾蔓延，大量的高碳化石能源消费被认为是其主要成因，大气污染防治的迫切性将能源清洁化和多元化摆在了能源供给革命的首位。使用天然气等清洁能源替代煤炭，是现在和今后一个时期内治理雾霾的主要措施之一。另一方面，当前中国的能源消费结构仍以煤炭为主，所占比例超过60％。2014年，中国能源消费总量达42.6×108吨标准煤，天然气消费量为1816×108m3，仅占一次能源消费比重的5.8％（全球平均为23.8％）[1]。另外，从全球能源消费来看，煤炭、石油、天然气等主要一次能源的消费比例较为均衡，而低碳、清洁的天然气并未得到充分的利用。 1.2 发展清洁低碳能源 中国能源转型应着力优化能源结构，构建多元化的能源供给体系，把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向。坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用，逐步降低煤炭的消费比重，提高气体清洁能源的消费比重，大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源以及核电的消费比重，形成与中国国情相适应的能源消费结枸，大幅减少能源消费排放，促进生态文明建设。到2020年，非化石能源占一次能源消费的比重达到15％，天然气所占比重超过10％。应着力加快发展气体清洁能源，促进天然气在城镇居民生活、发电及交通领域的使用，并进一步加速替代煤炭和石油，以应对全球气候变化、保护生态环境和保障国家能源安全。具体做法是进一步普及城镇居民使用天然气，促进生态社会发展；提高天然气发电比例，实现低碳能源高效利用；大力推进天然气在交通运输领域中的应用，发展低碳交通。中国能源供给革命需要建立清洁、高效、安全、多元化的现代能源体系，而气体清洁能源具有低排放、高利用效率的优势，大力发展气体清洁能源既对治理大气污染、改善生态环境、提高能源综合利用效率、保障国家能源安全和优化能源结构具有重要的现实意义，更是能有效实现能源体系多元化发展、提高能源资源合理配置。 1.3 中国应加快发展气体清洁能源 能源革命在加速人类进步的同时，也带来了一系列的负面影响，如环境污染加剧、极端气候事件增加、能源安全凸显等问题。 如何处理能源消费、环境保护和经济发展之间的矛盾，是各国现代化进程中必须面对的问题。特别是臭氧层破坏、温室气体排放等全球性问题的出现，使发展清洁能源受到世界各国的普遍重视。20世纪70年代以来，人类开始了对提高能源效率、减少污染排放、确保能源安全等能源革命的探索，全球气候变化控制目标更是对能源消费结构提出了新要求，进而对能源生产和消费模式产生了极大的影响。近年来，全球能源结构和技术正酝酿着重大变革，如大规模应用页岩气开采技术、加快发展太阳能等可再生能源、加快发展新兴核电技术等，以期提高低碳能源的消费比重。 一些发达经济体开始制定政策、投入资金，推动清洁能源技术的进步和应用。美国在重视太阳能、风能等可再生能源发展的同时，重点通过扩大天然气的使用以实现能源结构转型。借助页岩气领域的突破，美国加快了向清洁能源转型的脚步，提出并实施了“能源独立”的政策目标，这将对全球能源供求格局、气候问题合作、发达国家再工业化等方面产生深远影响。 我国近年来越来越多地面临着能源短缺和环境