第三节 能源与化学化工的关系
(1)能源
《科学技术百科全书》对能源的定义是:能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。《大英百科全书》对能源的定义是:能源是一个包括所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。《日本大百科全书》对能源的定义是:在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来做功,利用做为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源。我国的《能源百科全书》对能源的定义是:能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任意一种形式能量的载能体资源。简言之:能源是能量的源泉,是一种呈多种形式且互转换的能量的源泉或能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
自然界中的能可分为六大类:机械能、热能、电能、化学能、电磁能、原子能,而这些能,根据“能量守恒和转化定律”它们之间又可以相互转化。因此,凡是可以产生或转换这些能量的资源就都是能源。
(2)能源是动力的源泉
能源是动力的源泉,没有了能源,汽车、火车、轮船、飞机就是一堆废铜烂铁。汽车、火车、轮船、飞机的燃料来自“炼油工业”,所用原料就是不可再生的重要能源石油。
(3)能源是重要的化工原料
没有了能源就没有了化工产品,人类只能艰难地生活在远古时代。一句话,没有了能源我们将寸步难行。
煤、石油和天然气均属于不可再生能源,是当今最重要的化工产品的生产原料。近代化学工业是以煤为原料发展起来的。煤与水反应可以制氢,它与空分装置分离出来的氮一起反应可用于生产合成氨,后者是制造化肥的主要原料,是解决人们吃饭问题增产粮食的大功臣。煤和石灰中的钙反应可用于生产碳化钙,也就是电石,后者与水反应生产出乙炔,从而拉开了早期有机化工产品生产的序幕。随着时代的发展、科技的进步,石油与天然气逐步取代了煤,它们经裂解转化为“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)和“三苯”(苯、甲苯、二甲苯),作为生产合成树脂与塑料、合成纤维和合成橡胶等高分子合成材料的原料。通常,石油化学工业的水平可以代表一个国家整体化学工业水平。看一个国家化学工业的发展水平主要看它的炼油工业与乙烯工业。目前,中国的炼油工业与乙烯工业稳居世界第二。与世界不同的是:因中国的能源结构中煤占了约2/3,所以,中国的煤化工还占有一席之地,不过今天煤化工的发展趋势已是现代煤化工、清洁煤化工、绿色煤化工了。现代新型煤化工的重点是:煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制二甲醚等。