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第1章 绪论 1

1.1 能源及能源利用 1

1.1.1 能源的概念及分类 1

1.1.2 能源利用的发展历程 3

1.2 能源的重要性与能源危机 4

1.3 能源转化中的化工过程 5

1.4 能源化工过程的污染与防治 7

参考文献 8

第2章 新型煤化工 9

2.1 煤化工概述 9

2.1.1 煤的储量、生产及消费 10

2.1.2 煤的基本特征 12

2.1.3 煤化工发展简史 18

2.2 煤炭液化 20

2.2.1 煤炭直接液化 20

2.2.2 煤炭间接液化 26

2.2.3 煤炭直接液化和间接液化的对比 30

2.3 煤基醇醚燃料 31

2.3.1 煤制甲醇 32

2.3.2 煤制二甲醚 33

2.4 小结 34

参考文献 34

第3章 石油化工 37

3.1 概述 37

3.1.1 石油的基本知识 37

3.1.2 原油的外观性质 37

3.1.3 原油的组成 38

3.1.4 石油的生成理论 40

3.1.5 石油的储量、生产及消费 41

3.1.6 石油的开采及提高采油率的方法 41

3.2 石油炼制 43

3.2.1 原油的一次加工 43

3.2.2 原油的二次加工 45

3.2.3 原油的三次加工 55

3.3 石油产品 59

3.3.1 汽油 59

3.3.2 柴油 60

3.4 小结 61

参考文献 61

第4章 天然气 63

4.1 天然气基础知识 63

4.1.1 天然气的成因 63

4.1.2 天然气的开发利用进程 64

4.1.3 天然气的组成 64

4 1.4 天然气的分类 65

4.1.5 世界天然气的储量与分布 66

4.2 天然气的利用 67

4.2.1 天然气的分离和净化 68

4.2.2 天然气的化工利用 76

4.3 非常规天然气 79

4.3.1 天然气水合物 80

4.3.2 煤层气 82

4.3.3 页岩气 83

4.4 小结 85

参考文献 85

第5章 生物质能 87

5.1 生物质能基础知识 87

5.1.1 生物质 87

5.1.2 生物质能 88

5.1.3 生物质能的加工利用 88

5.2 生物质制取燃料乙醇 89

5.2.1 燃料乙醇的应用和发展 89

5.2.2 生产燃料乙醇的主要方法 91

5.2.3 发酵法制取燃料乙醇 91

5.2.4 燃料乙醇的应用展望 93

5.3 生物质制取汽柴油 94

5.4 生物质制取生物柴油 94

5.4.1 生物柴油的性质 94

5.4.2 生物柴油的原料 95

5.4.3 生物柴油的制备方法 96

5.4.4 国内外生物柴油的研究进展 98

5.5 生物质制取生物油 99

5.5.1 生物质热裂解 99

5.5.2 生物油的物化性质 99

5.6 生物油改质技术及应用 100

5.7 生物质气化技术 100

5.7.1 生物质气化过程 100

5.7.2 生物质气化制取燃气 101

5.7.3 生物质气化合成液体燃料 101

5.7.4 气化技术的特点及存在的问题 102

5.8 生物质制沼气 103

5.8.1 沼气及其理化性质 103

5.8.2 沼气发酵原料 103

5.8.3 沼气发酵的微生物学原理 103

5.8.4 大中型沼气工程的基本工艺流程 104

5.8.5 沼气的高质化利用 104

5.9 小结 105

参考文献 105

第6章 锂离子电池 107

6.1 锂离子电池发展简史 107

6.2 锂离子电池工作原理及结构 108

6.2.1 锂离子电池的工作原理 108

6.2.2 锂离子电池的结构 108

6.3 锂离子电池正极材料 109

6.3.1 Li-Co-O体系 109

6.3.2 Li-Ni-O体系 110

6.3.3 Li-Mn-O体系 110

6.3.4 LiFePO4 111

6.3.5 其他正极材料 111

6.4 锂离子电池负极材料 112

6.4.1 碳基负极材料 112

6.4.2 硅基材料 114

6.4.3 锡基材料 115

6.4.4 其他负极材料 116

6.5 其他新型锂离子电池 116

6.5.1 锂－硫电池 116

6.5.2 锂－空气电池 117

6.6 锂离子电池的应用 118

6.6.1 电子产品方面的应用 118

6.6.2 交通工具方面的应用 118

6.6.3 在国防军事方面的应用 119

6.6.4 其他应用 119

6.7 小结 119

参考文献 120

第7章 燃料电池 121

7.1 燃料电池概述 121

7.2 燃料电池的分类 123

7.2.1 碱性燃料电池 123

7.2.2 磷酸盐燃料电池 124

7.2.3 熔融碳酸盐燃料电池 124

7.2.4 固体氧化物燃料电池 124

7.2.5 质子交换膜燃料电池 125

7.2.6 直接甲醇燃料电池 126

7.3 燃料电池的氢源 127

7.3.1 氢的制取 127

7.3.2 氢的存储 129

7.4 燃料电池的应用 131

7.5 小结 132

参考文献 133

第8章 超级电容器 134

8.1 超级电容器及其发展历史 134

8.2 超级电容器的分类 135

8.2.1 双电层电容器 136

8.2.2 赝电容电容器 136

8.2.3 混合型超级电容器 137

8.3 超级电容器的组成及特点 138

8.3.1 超级电容器的组成 138

8.3.2 超级电容器的性能指标 141

8.3.3 超级电容器的特点 142

8.4 超级电容器的电极材料 143

8.4.1 碳基电极材料 143

8.4.2 金属氧化物材料 147

8.4.3 导电聚合物 150

8.4.4 杂化电极材料 151

8.5 超级电容器的应用 153

8.6 小结 155

参考文献 156

第9章 CO2的捕集与资源化利用 157

9.1 能源化工行业CO2的排放与控制 157

9.2 CO2分离技术 159

9.2.1 物理吸收法 159

9.2.2 化学吸收法 161

9.2.3 吸附法 163

9.2.4 膜法 171

9.2.5 低温蒸馏法 174

9.3 CO2的资源化利用 174

9.4 小结 178

参考文献 178