煤气是可再生能源吗

世界各国对能源的分类方法很多，简单归纳有以下几种方法。

1．按能量的根本蕴藏方式（原始来源）划分

根据能量的原始来源，能源可分为以下三类。

1）来自地球以外的太阳能

人类现在使用的能量主要来自于太阳。除了直接利用太阳的光和热之外，还间接地大量使用着太阳能源（图1.1）。例如：靠太阳的光合作用促使植物生长，形成植物燃料；煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料（又称化石燃料）都是古代生物接受太阳能后生长，又长久沉积在地下形成的；另外，生物质能、水能、风能、海洋能等，归根到底也都源于太阳能。

图1.1　太阳能的用途

2）来自地球本身蕴藏的能量

这类能量主要包括地热能和原子核能两种形式。地热能以热能形式储藏于地球内部，包括火山喷发、地下蒸汽、温泉等自然呈现出的能量。原子核能是储藏在地球内的核燃料，它是在原子核发生裂变和聚变反应时释放出来的能量。

3）地球和其他天体引力相互作用所产生的能量这类能量主要是指地球、月亮、太阳有规律地运动产生相互引力作用而形成的潮汐能（图1.2）。潮汐能蕴藏极大的机械能，潮差可达几十米，是雄厚的发电原动力。

图1.2　潮汐的形成

2．按能源成因划分

能源按成因可分为一次能源和二次能源。一次能源中的某些矿物燃料和核燃料的生成速度特别慢，而消费速度却不断加快，最终便会枯竭，称之为不可再生能源。而有些能源的消耗速度可与再生速度持平，经久使用而不会枯竭，称之为可再生能源。具体划分如图1.3所示。

图1.3　按能源成因进行划分

1）一次能源

一次能源是指在以原始状态存在于自然界中不需要加工和转换而直接可以利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、潮汐能、地热能等。

（1）可再生能源：

可再生能源是指在自然界的生态循环中能够重复产生的自然资源，它能够循环使用，并具有天然的自我再生功能，可以源源不断地从自然界中得到补充，不会随人类开发利用而日益减少，是取之不尽，用之不竭的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。其优点是绝大多数对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用，但开发利用的技术难度较大。

（2）不可再生能源：

不可再生能源是指自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少，总有一天会枯竭的能源，包括煤、石油、天然气、核能等。其缺点是使用中对环境的污染很大。

2）二次能源

二次能源也称“次级能源”或“人工能源”，是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源，包括煤制品、石油制品及电力、氢能、余热、沼气、蒸汽等。一次能源无论经过多少次加工转换而得到的另一种能源都称为二次能源。

3．按人类社会开发利用能源的进程和技术状况划分

按照人类社会开发利用能源的进程和技术状况，能源可以划分为常规能源和新能源。

1）常规能源

常规能源也称为传统能源，它是指在目前科学技术条件成熟，经济比较合理的基础上，已被人类大规模生产和广泛使用的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、电力、生物质能等。

2）新能源

新能源是指人类新近才开发利用或正在研究开发，尚未大规模利用的能源，或者在新技术系基础上统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能、潮汐能等。

4．按能源的使用性质划分

从能源的使用性质上来划分，可以分为燃料性能源和非燃料性能源。

1）燃料性能源

能够直接燃烧而产生热量的物质称为燃料性能源。它包括：矿物燃料，如煤、石油、天然气等；生物燃料，如藻类、秸秆、木料、沼气等；化工燃料，如甲醇、乙醇、火药等；核燃料，如铀、钍等。

2）非燃料性能源

不能直接燃烧的能源称为非燃料性能源，如水能、电力、太阳能、风能、地热能等。

5．按存在的状态划分

能源按存在的状态可分为固体能源、液体能源和气体能源三大类。

1）固体能源

固体能源是指具有一定的硬度和形状，能够产生能量的可燃性物质，大多数是碳物质或碳氢化合物，如原煤、石煤、焦炭、型煤等。

2）液体能源

液体能源是指具有体积和形状，能够产生能量的可燃性物质，其形状随容器而改变，如原油、汽油、煤油等。

3）气体能源

气体能源是指没有固定的体积和形状，能够产生能量的可燃性物质，如天然气、液化石油气、焦炉煤气等。

6．按能源在使用过程中产生的污染程度划分

从环境保护角度，按能源在使用过程中产生的污染程度进行划分，能源可以分为清洁能源和非清洁能源。

清洁能源和非清洁能源的划分是相对的。清洁能源是指能源在使用过程中无污染或污染小的能源，如太阳能、风能、水能等；非清洁能源是指能源在使用过程中对环境污染较大的能源，如各种固体能源、裂变核燃料、石油等。

7．按能源的储存和输送性质划分

按能源的储存和输送性质进行划分，能源可分为含能体能源和过程性能源。

凡是包含着能量的物体，都称为含能体能源，可以被人们直接储存和输送，各种燃料能源和地热能源都是含能体能源。过程性能源是指在运动过程中产生能量的能源，它们无法被人们直接储存和输送，如风能、水能、潮汐能等。

8．从消费角度划分

从消费角度进行划分，能源可以分为商品能源和非商品能源。

商品能源是指经流通环节大量消费的能源，主要有煤炭、石油、天然气、电力等；非商品能源是指不经流通环节而自产自用的能源，如农户自产自用的薪柴、秸秆及牧民自用的牲畜粪便等。

家用煤气不是一次能源。

煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为:煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 (或称发生炉煤气) ，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，高炉煤气。属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料。

一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。

焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。

焦炉煤气的来源是将煤干馏（隔绝空气加强热使之分解）生产焦炭的同时产生的副产品。

焦炉煤气是多种气体的混合物，主要成分有氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯等不饱和气态烃。

煤的主要成分是碳，是稠环芳香烃的重要来源。采用高温进行煤的干馏，其中发生的化学反应比较复杂，高中学习石油化工的时候学过的有关反应，例如：烃的裂化、裂解、分解反应都有。

氢气的来源可以参照甲烷的高温分解成为碳和氢气，其实，其他烃也都有类似反应，所以会产生焦炭和氢气。这个过程就是高温下的分解反应。如果在石油化工中就是温度过高会产生炭化结焦的副反应，而在煤的干馏过程中就是要生产焦炭的主反应。

甲烷和乙烯之类的小分子气态烃的来源是烃的裂化和裂解，因为裂解是深度的裂化（烷烃断链之后产生更小分子的烷烃和烯烃），很明显是来自于裂解为主（高温的原因）。

友情提示：学习高中化学石油化工的相关反应在煤的干馏过程中都有体现，只是应试的原因使我们更注重有哪些产品、工业流程和一些重要概念。

想一想：淀粉与纤维素的关系是不是和石油与煤的关系很类似？从碳链长短到结构复杂性思考。

A、沼气是可再生能源，液化石油气不是可再生能源，故A错误；

B、煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H 2 、CO等气体的过程．煤的液化是将煤与H 2 在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H 2 和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程，煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，属于化学变化，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理很好地减少污染气体排放，提高燃烧效率，故B错误；

C、PM 2.5中含有的铅、铬、砷等对人体有害的元素，其中铅、铬是重金属元素，砷是非金属元素，故C错误；

D、医药中常用酒精来消毒，是因为酒精能够使细菌蛋白体发生变性，故D正确；

故选D．

焦炉煤气是混合气体，其中主要气体为氢气（约56%），甲烷（约27%），还有少量的其它气体，如：一氧化碳、二氧化碳，氮气和氧气等。

焦炉煤气在工业上是生产甲醇的重要原料，还用于生产化肥等。

弊端是导致割嘴易堵。氢氧火焰虽然由于含有饱和水和电解液,氢氧发生器产生的氢气含有饱和水和电解液,且火焰预热点较低,所以容易堵。

氢氧切割所用的管道按要求使用无缝管，氢氧气经过回火安全装置再与切割车拖链相连。切割车上的预热氧、预热丙烷气已取消，切割丙烷气由氢氧气取代，切割时无需预热氧可直接切割，仅保留原切割车上切割氧及管路。

由于氢氧气燃烧的火焰呈淡蓝色，微量的煤气（丙烷）在切割枪上通过三通与氢氧气相连，既作为氢氧气的点火火源又提高氢气切割火焰的可视效果。

氢氧燃料燃烧时不产生任何污染环境和危害的有害气体，它来源于水燃烧后又还原成水，可称之为绿色可再生能源。焦炉煤气中因含有一氧化碳等有毒气体，如操作不当易对人身安全造成危险，因此使用氢氧气可大大提高现场操作的安全性。

A、可再生能源是能在短时间内形成的能源，而天然气属于不可再生能源，故选项说法错误． B、石油开采出来后，一般不直接用作燃料，要经过加工后用作燃料，故选项说法错误． C、煤气：分水煤气（水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳、氢）和焦炉煤气（主要由氢气和甲烷构成），液化石油气主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，它们的组成不同，故选项说法错误． D、汽油具有可燃性，可以作燃料；能溶解许多有机物物，可以作溶剂，故选项说法正确． 故选D．