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| 編輯推薦： |
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作为首批获准承办“能源化学工程”专业的 直属高校之一，中国石油大学（北京）于2010年7月成立了“能源化学工程”专业，“能源化学工程”专业立足于煤、天然气、石油及生物质等转化过程中所涉及到的工业过程在能源物质转化中的应用。在专业设立之初，就将《能源工程概论》设置为专业基础课，形成了以常规能源为基础、非常规油气为补充、新能源与可替代能源为发展方向的知识构架，全书共四个部分，包括绪论、常规能源篇、非常规油气篇、新能源和可替代能源篇。
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| 內容簡介： |
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全书分为四部分，绪论、常规能源、非常规油气、新能源与可替代能源，向读者系统介绍了能源工程知识。在综述我国及全球能源现状的基础上，分别对煤炭、石油、天然气三种常规能源的形成、性质、勘探与开采、加工转换和利用技术等展开论述，对煤层气、页岩气、天然气水合物、油页岩和油砂等非常规油气资源的形成、资源量与资源分布、开发及处理加工技术进行了介绍，对氢能、燃料电池、核能及生物质能等新能源与可替代能源的原理、结构与技术、应用等进行了阐述。本书可作为高等院校能源化学工程、化学工程与工艺、制药工程、生物工程、应用化学等专业能源工程课程的教材，也可作为普及性的能源工程读物，供非能源专业的科技人员参考。
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| 目錄：
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绪论001
一、能源的概念与分类001
二、能量005
三、能源现状008
第一篇常规能源
第一章煤炭012
第一节煤炭在国际能源格局中的战略地位012
一、煤炭在世界能源结构中占有重要地位012
二、我国煤炭生产和消费对稳定世界能源安全具有重要作用012
三、煤炭在我国能源结构中的战略地位013
第二节煤炭的种类和特征014
一、煤炭的分类014
二、煤炭的特征017
第三节煤的形成017
一、煤的形成阶段017
二、主要成煤期和主要煤田019
第四节煤的结构与组成021
一、煤的化学结构模型021
二、煤的工业分析023
三、煤的元素组成024
第五节洁净煤技术026
一、煤炭加工027
二、煤的高效燃烧技术030
三、燃煤烟气净化技术032
第六节煤的气化与间接液化035
一、煤气化基本原理036
二、煤气化工艺036
三、煤炭地下气化038
四、煤气化新技术039
五、煤的间接液化040
第七节煤的直接液化044
一、煤化程度与液化特性的关系046
二、原料煤前处理与液化特性的关系046
三、煤炭直接液化催化剂046
四、煤炭直接液化机理047
五、煤炭直接液化工艺过程048
六、煤炭直接液化产品及精制049
第八节煤的综合利用050
一、煤的干馏过程050
二、煤的干馏产物051
第二章石油053
第一节石油的形成053
第二节石油的勘探与开采055
一、石油的勘探055
二、石油的开采059
第三节石油的性质064
一、石油的组成064
二、石油的主要成分与结构065
第四节石油的炼制067
一、原油蒸馏067
二、石油深度加工过程069
第五节石油产品074
一、汽油074
二、航空煤油077
三、柴油078
四、润滑剂080
五、其他石油产品082
第三章天然气的生产与加工084
第一节天然气在能源结构中的地位084
第二节天然气的组成与分类085
一、天然气的组成085
二、天然气的性质086
三、天然气的分类087
四、天然气的商业标准088
第三节天然气的开采与运输090
一、天然气的开采090
二、天然气的运输090
第四节天然气净化技术092
一、天然气脱水092
二、天然气脱硫脱碳098
第五节天然气凝液回收与提氦102
一、预处理102
二、天然气脱汞104
三、轻烃回收105
四、天然气提氦110
第六节天然气液化与储运111
一、天然气液化111
二、液化天然气的储运114
第七节天然气应用116
一、天然气发电116
二、城市燃气117
三、天然气汽车119
四、天然气制合成氨119
五、天然气制甲醇122
六、天然气其他应用123
第二篇非常规能源
第四章非常规天然气的生产与处理技术126
第一节煤层气127
一、概述127
二、煤层气的成因类型127
三、煤层气的储存与运移129
四、煤层气开采技术130
五、煤层气集输与处理132
第二节页岩气135
一、概述135
二、页岩气资源与分布137
三、页岩气生成机理和成藏机理141
四、页岩气开发技术143
五、页岩气处理146
第三节天然气水合物147
一、概述147
二、天然气水合物资源分布148
三、天然气水合物的晶体结构149
四、天然气水合物存在方式和性质154
五、天然气水合物的开发155
第五章非常规石油的生产与加工技术161
第一节油页岩的生产与加工技术161
一、概述161
二、全球油页岩资源163
三、油页岩的组成及结构165
四、油页岩开采169
五、油页岩干馏工艺171
六、页岩油179
第二节油砂的生产与加工181
一、概述181
二、油砂的资源分布182
三、油砂的性质182
四、油砂开采技术186
五、油砂的分离与加工189
第三篇新能源与可替代能源
第六章氢能194
第一节氢气的性质194
一、氢气的物理性质195
二、氢气的化学性质195
三、氢气作为能源的特点197
第二节氢气的制备199
一、煤制氢199
二、气体原料制氢201
三、液体化石燃料制氢203
四、水制氢204
五、生物质制氢206
六、其他制氢方法210
第三节氢气的纯化210
一、低温吸附法210
二、低温分离法210
三、变压吸附法211
四、膜分离法212
第四节氢气的存储和运输213
第七章燃料电池214
第一节燃料电池的基本原理和特点214
一、燃料电池的基本原理214
二、燃料电池的特点216
三、燃料电池的关键材料和部件217
四、电池组与相关技术218
五、电池系统219
六、燃料电池的分类219
第二节碱性燃料电池220
一、基本原理220
二、电催化剂与电极221
三、电解质222
第三节磷酸型燃料电池223
一、基本原理223
二、催化剂224
三、电极结构225
四、碳化硅多孔隔膜225
五、双极板226
第四节质子交换膜燃料电池226
一、基本原理226
二、电催化剂227
三、电极227
四、双极板229
五、质子交换膜230
第五节熔融碳酸盐燃料电池231
一、基本原理231
二、电极232
三、隔膜233
四、双极板234
第六节固体氧化物燃料电池234
一、基本原理235
二、电解质材料236
三、电极材料238
四、双极连接材料240
五、密封材料240
六、电池组241
第八章核能244
第一节原子核的基本性质244
一、原子核的组成及表示244
二、原子核的大小245
三、原子核的稳定性245
四、放射性衰变246
第二节核反应248
一、核裂变反应248
二、235U的裂变过程249
三、核裂变自持链式反应250
四、核聚变251
第三节核反应堆254
一、核反应堆种类254
二、核反应堆的基本结构255
第四节压水堆核电厂257
一、核能发电的历史257
二、压水堆电厂概况257
三、压水堆本体259
四、压水堆核电厂的一回路系统263
五、压水堆核电厂的二回路热力系统264
第五节核电厂控制和运行265
一、核反应堆控制原理265
二、压水堆核电厂的运行266
第六节核事故与核安全267
一、核事故267
二、核安全271
第九章生物质能275
第一节生物质直接燃烧275
一、燃烧的基本类型275
二、生物质的燃烧过程276
三、燃烧的基本要素276
四、省柴灶277
五、生物质燃烧发电278
第二节生物质压缩成型279
一、压缩成型原理和影响因素279
二、压缩成型工艺280
三、压缩成型生产流程281
四、生物质压缩成型设备282
第三节生物质热裂解284
一、生物质快速热裂解机理284
二、生物质热裂解液化工艺284
三、流化床反应器生物质快速热裂解制取生物油装置286
四、流化床反应器生物质快速热裂解制取生物油工艺流程288
第四节生物质气化289
一、气化基本原理289
二、生物质气化技术的分类290
三、生物质气化工艺和设备291
第五节燃料乙醇294
一、乙醇的性质294
二、生物质的发酵原理295
三、燃料乙醇发酵技术296
第六节生物柴油298
一、生物柴油概述298
二、制备生物柴油的油脂原料299
三、生物柴油的制备方法299
四、第二代生物柴油301
参考文献 303
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| 內容試閱：
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能源是人类社会赖以发展的重要物质基础，也是人类社会高度文明的重要条件。当人类以薪柴为主要能源时，生产和生活水平都极低，社会发展非常缓慢。蒸汽机是首次将煤的化学能转化为机械能的装置，起初被广泛用于煤炭的生产，后用于移动机械，造就了18世纪欧洲的蒸汽机工业文明。19世纪，内燃机、发电机和电动机的发明让工业再次迎来了改革，虽然带动工业的动力表现形式没有改变，但工业的面貌已经发生了实质性变化。20世纪50年代，由于大型油气田的相继开发，人类迎来了石油时代，世界上许多国家依靠石油和天然气创造了人类历史上空前的物质文明。而现在我们正经历的，是一个以电子和生物技术为基础的工业时代。
当今社会的主流能源依然是煤炭、石油和天然气等化石能源，随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。同时，化石能源的大规模使用带来了环境的恶化，威胁全球的生态。因此，人类在寻求新能源的同时，化石能源的高效、清洁利用，依然是可持续发展的重要环节。
作为首批获准承办“能源化学工程”专业的 直属高校之一，中国石油大学（北京）于2010年7月成立了“能源化学工程”专业。“能源化学工程”专业立足于煤、天然气、石油及生物质等转化过程中所涉及的工业过程在能源物质转化中的应用。在专业设立之初，就将“能源工程概论”设置为专业基础课，形成了以常规能源为基础、非常规能源为补充、新能源与可替代能源为发展方向的知识构架。反映在本书中，即绪论、常规能源篇、非常规能源篇、新能源和可替代能源篇。
本书绪论部分介绍了能源的概念与分类、能量的基本形式和基本性质、能源现状。能源现状部分的数据为最新数据。
常规能源篇包括煤炭、石油和天然气。第一章介绍了煤炭在国际能源格局中的战略地位、煤炭的种类和特征、煤炭的形成、煤炭的结构与组成、洁净煤技术、煤的气化与间接液化、煤的直接液化和煤的综合利用。第二章介绍了石油的形成、石油的勘探与开采、石油的性质、石油炼制及石油产品。第三章介绍了天然气在能源结构中的地位、天然气的组成与分类、天然气的开采与运输、天然气净化技术、天然气凝液回收与提氦、天然气液化与储运、天然气应用。
非常规能源篇包括非常规天然气、非常规石油。第四章介绍了非常规天然气（煤层气、页岩气、天然气水合物）的成因、赋存状态、开采技术及后处理等。第五章介绍了非常规石油（油页岩、油砂）的资源现状、开采技术、加工工艺及设备等。
新能源与可替代能源篇包括氢能、燃料电池、核能及生物质能。第六章介绍了氢能，内容包括氢气的性质、氢气的制备、氢气的纯化、氢气的存储和运输。第七章介绍了燃料电池，内容包括燃料电池的基本原理和特点，以及碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池的工作原理及电解质材料、电极材料、隔膜等的组成、性能和制备工艺；也介绍了固体氧化物燃料电池电池组的构造。第八章介绍了核能，内容包括原子核的基本性质、核裂变反应和核聚变反应、核反应堆的种类与基本结构、压水堆核电厂、核电厂的控制和运行、核事故与核安全。在谈核色变的今天，强调“核安全”的理念尤为重要。第九章介绍了生物质能，内容包括生物质直接燃烧、生物质压缩成型、生物质热裂解、生物质气化、燃料乙醇和生物柴油。
本书在编写过程中，得到了中国石油大学（北京）在本课程教学改革方面的大力支持。黄星亮教授对本书的架构提出了非常宝贵的意见和建议。葛佳琪博士、田宏宇硕士、周宜林硕士、赵春晓硕士等协助资料的收集工作，并绘制了部分图表。本书广泛参阅了国内外出版的相关书籍和文章，在此向这些资料的作者表示衷心感谢！
本书可作为高等院校能源化学工程、化学工程与工艺、生物工程、应用化学等专业能源工程课程的教材，也可作为普及性的能源工程读物，供非能源专业的科技人员参考。
能源和能源工程领域涉及面非常广泛，科学与技术的发展也非常快，加之编著者水平有限，书中难免有一些疏漏或不当之处，恳请广大读者批评指正，并提出宝贵意见。
刘百军
2022年6月于北京
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