石油能代替煤炭工业用途吗

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煤与石油的历史

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主

要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其

重要的角。

可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会

进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里

程碑式的发展阶段：

原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪

蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电

能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以

核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部

的能量。

能源结构的变迁历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应

用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世

纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油

工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭发面馒头的做法 转向石油与天然气，

到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地

位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中

的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境

污染问题。而人类对能源的需求却在与日俱增。全球电力消耗逐年增加。根据

统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。于是，20

世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向

以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推

移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代糖果丝袜 石油和天然气而成为主要的大规模

能源之

一。"

人类利用能源是以薪柴、风力、水力和太阳能等可再生能源开始，后来才

发现了煤炭和石油。中国大约在春秋末（公元前500年）开始利用煤炭作燃

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料，但是直到13世纪英国开采煤矿，才把煤炭推上了能源的主角地位。18世纪

瓦特发明蒸汽机，英国进行产业革命，大量的动力机械逐渐替代了手工业生产

方式，交通运输业也迅速发展，使世界能源结构起了重大变革。1859年美国开

始了石油钻探，这种液体燃料显示出比被称为黑金子的煤炭更具有吸引力。

1876年，德国人奥托创制了内燃机，使机械工业发生了翻天覆地的变化。石油

与煤炭的竞争加速了世界工业化的进程。特别是第二次世界大战结束后，中东

一带的石油大量开发，廉价石油使发达国家的经济像吹气球似地膨胀起来。在

煤炭、石油、天然气加速发展的同时，以电为主导的能源结构大变革又开始

了。作为二次能源的电力，从19世纪开始，无论是火电或水电，以及后来居上

的核电，已在一些国家的经济中越来越起主导作用。电给人们带来无限的欢

乐，从生活到生产，人们已离不开电，这是人类利用能源的重要里程碑。

煤炭能源时期

以煤为主要能源（是利用它燃烧反应所释放的热能）。18世纪60年从英国

开始的产业革命，使能源结构发生第一次革命性变化从生物质能转向了矿物能

源，既由木炭转向了煤炭。

至今煤炭仍是人类最重要的能源之

一。"煤炭是不可再生能源；分布广、储量大，开发和利用难度不大，发热

量和燃烧效率不高，输送和使用不方便，灰渣、粉尘多，易污染环境。

世界煤炭行业发展历程

距今大约2000多年前，古希腊开始开采和利用煤炭，而中国则是在3000

多年前就开始以煤炭作为燃料的。但是，煤炭的真正被广泛用作能源是17世纪

以后的事了，进入了17世纪后，由于手工业的蓬勃发展，木柴作为燃料越来越

不能满足人类的需要了，于是煤炭便取代了木柴成为世界的主要能源。

煤炭开发最早完成从手工生产向机械化生产过渡的是英国。从18世纪60

年代英国的产业革命开始的，蒸汽机的发明，更巩固了煤炭在能源中的地位，

从此开始煤炭成了世界工业化的动力基础，也成了世界主要能源之

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一。"英国在工业革命以后，煤炭开发一直处于领先地位。英国煤炭产量

1770年为620万吨，1850年超过5000万吨，1913年达到

2."92亿吨的最高纪录。

世界煤炭产量总的趋势是逐步增加的。1913年

13."41亿吨，1952年

19."22亿吨，1980年

37."33亿吨，1989年达到创纪录的

48."8亿吨，以后逐年下降，1993年降至

44."02亿吨比1989年下降

4."79亿吨，下降

9."8%。

二战前，煤炭生产集中在美、英、德和（前）苏联，合占总产量的3／

4。"战后，特别是70年代以来，中国、印度、澳大利亚和南非发展迅速，

相继跃居世界前列，成为生产大国。

从19世纪中期以来，煤炭产量增长迅速。按产量增长变化可分为6大阶

段。

1、1860～1913年世界煤炭生产大发展时期。这个时期是世界煤炭生产大

发展时期，此时在英国英格兰中部、德国鲁尔区、美国阿巴拉契亚区，沙俄乌

克兰等地，形成了以煤炭为基础的大工业基地。例如，1913年世界煤炭产量

13."20亿吨，占世界一次能源总产量的

92."2％，1913年的世界煤炭产量比1860年增加7倍，从而进入了能源“煤

炭时代”；当时英国是世界煤炭第一大国，1913年英国煤炭产量达到历史最高水

平

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2."92亿吨，其中有三分之一出口。

2、1914～1950年稳定增长时期。这个时期是世界煤炭生产稳定增长，

1950年世界煤炭产量比1913年增长

39."8％，达

18."18亿吨，占世界能源消费的

62."3％。

3、1951～1974年煤炭生产萧条时期。从19世纪20年代开始，世界能源

结构逐渐由煤炭转向石油和天然气，煤产量增长缓慢，1950年世界总产量为

18."20亿吨。从1951年到1974年，煤炭生产进入萧条时期，20多年间煤

炭产量只增加

12."2％，生产停滞的主要原因：

一是进入50年代，石油发展迅速，60年代初发生了能源消费结构的第二次

大变革，1950～1973年，是石油的黄金时代，煤炭在世界能源系统中的地位迅

速下降，1966年被石油超过而退居第二位,结束了以煤炭生产的“黄金时代”；二

是煤炭开发历史久，开采条件恶化，投资大，效益低，为此，一些传统煤炭生

产国弃煤开油，致使世界煤炭工业走向萧条。

4、1974～1990年转为缓增时期。1973年第一次石油危机以后，世界各国

为摆脱石油危机，寄希望于煤炭，于是出现了转机，煤炭重新受到重视，生产

和利用都有很大发展。以微电子技术为先导的世界新技术革命的成果，迅速渗

透到煤炭领域，使这一古老的传统产业发生巨大的变革，正在从根本上改变煤

炭工业的面貌，劳动生产率成倍提高，生产成本明显下降，安全状况大为改

善，洁净煤技术的研究开发将使煤炭成为干净、高效和廉价的能源。这在高技

术领先的美国尤为突出。1989年世界煤炭产量达

48."8亿吨，比1976年增加50％。

石油天然气能源时期

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以石油、天然气为主要能源（仍然是利用它们燃烧反应所释放的热能）。

石油、天然气有广泛的工业用途，同时石化产品在人们的生常中也被大量地使

用着,是当今世界最重要的动力能源和近代有机化工的重要合成原材料。石油是

不可再生能源；发热量高，开采、运输、使用方便，属于高质量的能源；会产

生污染。

石油在国民经济中的地位和作用是十分重要的，有人誉它为“黑的金

子”、“工业的血液”等等；要进行建设，石油是不可缺少的，天上飞的，地下跑

的，没有石油都转不动；石油是现代文明的神经动脉，没有石油，维持这个文

明的一切工具，便告瘫痪；中国石油工业本身就是国家综合国力的重要组成部

分。这些都说明，石油对于任何一个国家都是一种生命线，它对于经济、政

治、军事和人民生活的影响极大。

“石油”一词的由来

最初人们把自然界产出的油状可燃液体矿物称为石油，把可燃气体称为天

然气，把固态可燃油质矿物称为沥青。随着对这些矿物的深入研究，认识到石

油、天然气、沥青在成因上互有联系，在分子组成上都属于碳氢化合物。中国

古代对石油和天然气的发现、开采、认识和利用，源远流长，具有悠久的历

史，中国是世界石油古国之

一。"据史料记载，从两千多年前的秦朝开始，我国古代人民就陆续在陕

西、甘肃、新疆、四川、华北、山东、广东、台湾等地区的30多个县，发现了

石油和天然气，并以采集和利用。公元前3~1世纪，我国在四川临邛（今邛崃

县）就发现了天然气，当时称为“火井”。世界上最早记载有关石油的文字，见

于我国东汉史学家班固（公元32~92年）所著的《汉书》中，书中记有“高奴有

洧水可燃”。

（高奴在今陕西省延长一带，洧水是今延河一条支流。）我国不仅是世界

上最早发现、利用石油和天然气的国家之一，而且在石油钻井、开采、集输、

加工和石油地质等方面，都曾创造过光辉的业绩，处于世界领先水平。历史

上，石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等，直到北宋时科学

家沈括（公元1031~1095年）才在世界史上第一次提出了“石油”这一科学的命

名。沈括于11世纪末成书的《梦溪笔谈》中说：

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“鹿延境内有石油，旧说高奴县出脂水，即此也”。1976年，台湾中国石油

公司编写的《中国石油志》指出，我三年级好词好句 国北宋李方日方(公元925~996年）等编写

的《太平广记》中最早载有“石油”一词，先于沈括约100年，有待进一步考

证。

石油是目前世界上最重要的一种能源。汽油、煤油和天然气等石油衍生物

的使用及其非能源的产品如沥青和许多石油化工产品。从18世纪起有了惊人的

增长。石油工业是世界上最大的工业之一，有相当的工业部门以多种方式同石

油和石油产品的生产、运输、市场贸易以及使用联系在一起。利用石油制造的

各种产品繁多，约有二千余种，许多日常用品，如人们穿的一些衣服，都是用

石油制造出来的。由于石油在现代社会中的广泛使用，其需要量大幅度增加，

石油成为人类生活中的一种十分重要的的质，同时也是地球科学研究的重要对

象。

石油含有天然气、原油和一部分蜡质或固体半固体沥青物质。石油的流体

部分，包括从几乎无的轻质油至含有大量沥青物质的黑重油。石油中各种

物质98％以下由碳氢化合物组成，含有较少量的其他有机化合物和微量元素，

主要是金属元素。其他有机化合物包括氢、碳、氮、氧和硫。微量元素包括二

十多种金属，最主要是镍和钒。

当1859年美国人狄拉克在宾夕法尼亚州泰特斯维尔附近钻出第一口石油井

时，石油还没有多少实际的用处。到那时为止，少得的自然渗出的油苗主要是

用来加热和点灯。后来，人们学会打井从地下提取石油（即天然状态的流体石

油），那时寻石油主要是制成煤油，用以燃烧照明，取代早先使用的鲸油。

在这些少量产品中，也有石蜡和润滑油。进入20世纪后，随着内燃机的发明，

需要使用汽油去开动汽车，汽油成为从原油中提炼的一种最重要的物质。

由于需要的不断增加，汽油在数量上成为石油的十分重要的产品，原油的

将近45%被炼成汽油，其余的大部分和全部的天然气也都用作燃料。天然气和

石油的较轻的液态部分（即液化石油气）主要被用于加热。那些轻汽油可用作

喷气机的燃料，粗柴油可用作柴油机、屋内火炉的燃料以及在一些工业中使

用；重油用于轮船、内燃机车和重工业方面。剩下10%的天然石油被用于制作

7/10咳嗽吃什么食物好得最快最有效

润滑油、石蜡、沥青、焦油、石油化工产品和其他一些石油产品。近几年来，

石油化学工业日益成为重要的部门，生产出了大量的种类繁多的商品。

世界石油化工发展史

20世纪60-70年代，以石油和天然气为原料的石油化学工业异军突起。

石油化工经过了长时间的技术准备，前后历经了30-40年，最早可以追溯

到本世纪20年代。1920年，美国新泽西标准油公司利用炼厂气中的丙烯生产出

合成异丙醇，被认为是石油化工的萌芽。20年代中，30-40年代化工新产品、

新技术的大量涌现，其中有的为石油化工开辟了中间原料，1917年首次用炼厂

气中的丙烯合成异丙醇，公认为第一个石油化学产品，标志石油化工诞生。19

年，美国联合碳化物公司开发出以乙烷、丙烷为原料高温裂解制乙烯的技术，

随后林德公司实现了从裂解气中分离出乙烯。1920年建立了第一个生产乙烯的

石油化工厂。

在芳烃和二烯烃生产方面，1941年开发成功从石油轻质馏分催化重整制取

芳烃的新工艺。同年从烃类裂解气体中分离出合成橡胶的重要单体丁二烯。接

着又研究出一系列以其为原料的产品生产技术：

乙烯间接水合制乙醇

（1930）；

乙烯与苯烷基化制苯乙烯

（1930）；

乙烯制环氧乙烷

（1937）；

乙烯为原料生产氯乙烯

（1940）；

乙烯脱氢制丁二烯

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（1943）等等。

在下游产品方面，30年代初期，在以德国人施陶丁格和俄国人谢苗诺夫为

代表的聚合物科学理论的指导下，高分子化工新产品大量涌现。

1930年，德国法本公司用本体法生产聚苯乙烯，并与其他单体共聚生成一

系列树脂。

1931年，法本公司用乳液法生产聚氯乙烯。

1931年，美国用本体法生产出聚甲基丙烯酸丙烯甲酯，即有机玻璃。

1939年，美国杜邦公司生产出尼龙66纤维。

1939年，英国卜内门公司（帝国化学公司）发明高压气相法生产聚乙烯。

1946-1950五年间，平均每年在中东发现的石油资源就多达270亿桶，为当

时世界石油年产量约30亿桶的9倍。60年代石油价格每桶

1."5美元。在50-60年代，世界各国出现汽车、电视机、电冰箱、洗衣机

“四大件”购买热，这些都离不开合成材料。因此，世界石油化工50米跑技巧 得到迅速发

展，以美国为例，从1940到1980年40年间，乙烯由40万吨增长到1300万

吨，增长110倍，平均每年递增

12."5%。

自然资源的有限性

当今支撑世界经济发展的能源主要是化石能源，即煤炭、石油和天然气。

这些能源资源都是亿万年前古代太阳能的积存，远古的生物质吸收了太阳辐射

能而生长，但是经过地壳变化，翻天覆地，把这些生物质埋藏在地下，受地层

压力和温度的影响，慢慢地变成了碳氢化合物，这是一种可以燃烧的矿物质。

然而，这种漫长的地质年代和地壳的巨大变化，已不可能在地球上重复出现。

尽管今后仍会有地震发生，而地球本身早已进入了稳定期。否则，像过去一样

的造山运动，恐怕人类也将不复存在了。所以上古神话故事 说，现在的煤炭、石油和天然气

是不可再生的能源，只能是用一点，少一点，这种天赐的能源资源是有限的，

值得人们十分珍惜。

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1984年，第11届世界能源会议估计，全世界煤的预测贮量为

13."6万亿吨，其中可采贮量为

1."04万亿吨，表1—2为世界主要产煤国的可采贮量。表中当时估计的中

国煤贮量是不正确的，近年来中国公布煤炭总资源贮量为

5."06万亿吨，其中可采贮量约

0."43万亿吨。中国是煤炭大国，煤产量居世界

第一。"全国两千多个县，有煤资源的占1350个。目前，全国的能源供

应，70％以上靠煤炭。但是煤是化石能源中最脏、热效率也较低的固体燃料，

所以，带来的环境污染也最大。当然，有煤比无煤还是强，这些年来，我国的

经济迅速发展，电力产量翻番，主要靠的是煤炭。

1980年曾经估算世界的石油贮量为3300～4700亿吨，天然气贮量为250～

280万亿立方米。到1991年测算，世界石油剩余可采贮量为1600亿吨，天然

气剩余可采贮量为

133."6万亿立方米。但是经近年来的地质勘探，这些数字都有变化。其中

中国的石油、天然气贮量更是在不断变化中，因为勘探工作尚在加紧进行。最

新估算，中国的石油贮量约为940亿吨，其中已探明石油贮量为33亿吨，已探

明的天然气贮量约为

1."7万亿立方米。1995年中国生产石油

1."49亿吨，生产天然气172亿立方米，生产煤炭

12."98亿吨。

发展经济需要能源，但是从上述能源资源看，经济增长不能无限增加能

耗。70年代的世界石油危机给人们敲响了警钟，特别是一些靠消耗别国能源资

源的国家，不加节制地金陵城 增加能源用量不是长远之计，明智的办法是提高能源利

用率和寻替代能源。因此，美、日、德、法等国，在节能和开发新能源方面

加大了投入。实际上许多经济发达国家从70年代后期以来，已逐渐做到经济有

增长，能耗不增加，甚至有的国家总能耗还略有下降。他们已经认识到天赐资

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源有限，何况多数发达国家的能源大部分靠进口。如日本，国家小，资源不

足，不能靠拼能源去增强经济实力，只能从技术上发挥优势，充分利用有限的

资源，开展综合利用，使物尽其用，毫不浪费。我国和多数发展中国家，对能

源资源的紧迫感还不强，能源利用效率偏低。例如，我国比欧洲国家的能源利

用，总效率约低20％左右；在农业方面约差10％，工业方面约差25％，民用商

业方面也差20％。发展中国家浪费能源资源的现象比较普遍，技术越落后，浪

费也越大。

石油威胁着环境，破坏了自然平衡，而且其储量正在迅速耗尽。但尽管如

此，我们今天使用的能量中有35%都是石油提供的。

当我们讨论人类是社会的联系的时候，在经济活动日益全球化的背景下，

数不清的人和物资需要移动，而且常常需要移动很长的距离。如果没有史前碳

氢化合物的稳定供应，这种移动是无法实现的。地球上95%以上的运输工具——

从轿车到卡车，从货轮到喷气式客机——都以石油制品为燃料，如果没有这些

石油制品，我们绝大多数人都无法前往工作地点，货物无法沟通，甚至无法保

证蔬菜和粮食从田地走进我们的厨房。至少到目前为止，人类必须要依靠石

油。

我们之所以如此依赖石油，里面确实有石油工业施加了政治影响的因素，

但这并不是问题的关键。最关键的因素是，石油是一种了不起的能源。与其他

常规能源相比，它在更小梦到人死了是什么意思 的体积内储存了更多的能量，而且开采石油本身需要

的能源也要少得多。在拥有大量易于开采石油的中东地区，只要一桶原油的能

量就能开采出30桶原油。在地球上所有目前能够利用的能源中，石油是能量产

出投入比最高的能源之

一。"以生产生物乙醇为例，一桶原油的能量只能获得能量接近两桶原油的

生物乙醇。正是石油不可思议的高效率让我们对它如此依赖尤其是交通运输

业。

08高职5班田宇轩

2011年12月7日星期三