生物燃料和生物质燃料的区别范文

导语：如何才能写好一篇生物燃料和生物质燃料的区别，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：生物质；秸秆；燃烧技术；现状；展望

Current situation and prospect of

combustion technologies for different forms of biomass

Liu Shengyong， Liu Xiao’er， Wang Sen

(Key Laboratory of Renewable Energy of Ministry of Agriculture， Electrical and Mechanical? Engineering College， Henan Agricultural University， Zhengzhou， 450002，China)

Abstract：In this paper，the characteristics of biomass fuels，and current situation of combustion technologies for biomass briquette，biomass bale，biomass powder and biomass gas were introduced. The problem of deposit and corrosion during biomass combustion was analyzed. At last，the prospect for the development trend of biomass combustion technologies was forecasted.

Key words：biomass; straw; combustion technologies; current situation; prospect

0引 言

生物质能与化石能源相比，具有可再生和低污染的优势，因此受到全世界普遍的重视，并已成为新能源的发展方向之一。生物质能主要通过直接燃烧、气化、液化和厌氧发酵加以利用。生物质因具有挥发分高、炭活性高、N和S含量低，灰分低，生命周期内燃烧过程CO2零排放等特点，特别适合燃烧转化利用，是一种优质燃料[1]。生物质燃烧技术按其形态的不同可分为生物质成型燃料的燃烧技术、生物质捆烧技术、生物质粉体燃烧技术和生物质燃气燃烧技术等，就中国的基本国情和生物质利用水平而言，生物质燃烧技术无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。

1生物质燃料的燃烧特性

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一、生物乙醇的化石能量效率已经能够满足作为替代能源的要求

对生物乙醇燃料的净能源平衡（全过程能源投入减去能源产出）和温室气体排放的研究有很多，其研究结论也差异较大。对全周期的能源投入与能源产出的分析结果，其净能源有负向的，有中性的，也有正向的。相应的，温室气体排放的估计结果也有很大差异。这些结果上的差异有的是由于新、旧数据的差异造成的，有些则是由于对副产品的不同考虑不同造成的。

加州大学（伯克利）能源和资源研究小组的Alexander Farrell及其同事最近研究了一个生物燃料分析模型（Biofuel Analysis MetaModel，EBAMM）来研究这些问题。小组首先复制了已经的六个EBAMM研究结果，然后在四个方向上调整这六个结果：（a）增加副产品；（b）应用一个一致的系统边界；（c）计算不同的能源类型；（d）计算与政策有关的变化。EBAMM对3个案例给出了结果，包括CO2排放较多情形的乙醇、今天的乙醇、纤维素乙醇和汽油的能效和温室气体排放的对比。结果显示，从传统玉米中制取的乙醇与汽油相比，每单位能源的温室气体排放仅有很小的区别，但是传统玉米乙醇需求的石化产品投入要少得多。另外，从纤维素制取乙醇可以显著地减少温室气体排放和石化产品投入。

国际能源署（IEA）对利用玉米和小麦生产乙醇燃料的能效和温室气体排放的对比见表1。

除玉米路径之外，还有多种其他植物资源可以用于生产乙醇燃料。表2是其他植物资源的化石能源比率。同时，玉米乙醇生产过程中能源投入品种的选择对温室气体排放也有显著的影响。从全生命周期看，生物能源生产过程的能源效率普遍高于化石能源（表2）。

我国燃料乙醇工艺生产技术路线以四个大型生产企业为代表，其中又以中粮肇东（黑龙江）的玉米“半干法”生产工艺较为先进。其国产二期乙醇装置（产量18 万吨/年）主要技术指标为：吨无水燃料乙醇（99.5%） 玉米单耗3.3 吨，水耗约8.7吨（主装置），蒸气消耗4.8 吨（主装置），饲料乙醇比为77 %，能量输出输入比为1.09；三期美国产装置产量15万吨/年（美国Delta-T 公司的技术，由康泰斯（Chemtex） 公司设计，采用玉米半干法生产乙醇），吨无水燃料乙醇（99.5 %） 玉米单耗3.18 吨，新鲜水耗仅为1.66 吨（主装置），蒸气消耗3.3 吨（主装置），饲料乙醇比为87 %（岳国君等，2007）。

从以上结果看，生物燃料乙醇的利用可以有效减少化石能源的投入，能够起到推动能源可持续发展的作用。

二、生物乙醇单纯路线没有实现能源最优化利用

从生物乙醇的全周期过程来看，作为最终产品的乙醇只代表了生物质生长过程中集聚的化学能的一部分。目前代表性的生物乙醇生产过程只是把作物中的淀粉、糖类等物质转化为乙醇。除这一过程的能量消耗外，其他生物物质如蛋白质、纤维素、木质素等中含有的化学能没有转化为可用能源。这其实也是目前导致生物乙醇行业利润业绩不佳的重要因素。

从更宏观的角度，生物能源制取是更广泛的生态系统的一部分活动。作为生物能源原来来源的作物，既可以用于能源用途，也可以用于人类食用，和用于饲养牲畜再供人类食用。如果其所生长的土地不被使用，这些土地也可以用作生态用途，即保持不被人类干扰和改变的状态，如森林、草原、湿地等形式。

因此，即使如前所述，作物用于生产生物能源可以产生比化石能源更好的化石燃料效率，即可以节约化石能源的消耗，比直接使用化石燃料减少温室气体的排放，它在这两个方面也可能不如直接作为食物，甚至不如通过牲畜再间接成为食物。

从生态系统能量流动的角度看，粮食用于食用的能量效率明显高于用于能源目的。密歇根州立大学研究人员发表在EST上的最新研究表明 ，粮食供人们食用的能源利用效率比用来生产乙醇高很多。研究结论：一个人食用玉米吸收的能量（15MJ/kg）远比1kg玉米所生产乙醇的能量（8MJ）高。谷物作为食物比用来生产燃料的能源效率高出36%。最理想的是种植玉米作为食物，并且将一半的玉米秸秆和叶子还田，另一半用来生产纤维素乙醇。以玉米为例，研究表明如果全部玉米粒作为食物，剩余的秸秆等物质一半用来生产生物燃料，其能源效率比有机种植方式高48%，比免耕种植高37%。

从能量利用效率看，用可作为食物的谷物生产乙醇的能源效率是低下的，而用诸如草类的纤维素原料生产乙醇的能源效率更高。但是，由于纤维素乙醇生产过程需要较多的原材料和水资源投入，其转化率目前也比较低，其经济效益还不足以满足规模化生产。

三、通过循环经济模式可以提高能量利用率

如果不采用循环经济模式，只是利用生物质制取乙醇，能源技术效率较低。而在采用循环经济模式之后，考虑到副产品中所携带的能量，整个过程的能源技术效率将会有明显改观。

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科学家们对此发明激动不已。在此之前，没有人从排出的尿中找出“电力”，更没人想过我们的“嘘嘘”会与高端大气的手机扯上关系。这种被人嗤之以鼻的人体废物，居然可以这样变废为宝！研究者称这是世界上第一款能为手机充电的尿液微生物燃料电池。区别于风能和太阳能等飘忽不定的能源，尿液的供应是源源不断的，如果这种电池可以大量投入使用，将为人类提供稳定的电力，产生人们需要的电量。

这种微生物燃料电池其实是一个能量转换器，利用细菌的新陈代谢将有机物转换成电能。科学家在碳纤维上培养细菌，再将细菌放到有尿液流过的容器里，细菌就会分解尿液里的化学物质，产生电子，累积成电荷再储存于电容器里，连接上手机便可为其充电。

目前，这种电池还在雏形阶段，不能提供大量的电力。用来为手机充电的电池大约储存50毫升的尿，但其产生的电力只能供手机短时间使用，不能用于长时间通话。研究者称，目前他们正在对电池进行改进，以研发出既方便携带又能让手机电池充满电的尿液型微生物燃料电池。

这种电池因为用尿液作为原料，所以既环保又廉价。据统计，全世界每天牲畜和动物排泄的尿液多达380亿升。科学家表示，做一个尿液电池只需要10元左右，或许是未来产生廉价新能源的途径。他们还认为这项技术不仅能用于为手机充电，未来还能够应用于家庭浴室，满足淋浴、照明、电动剃须刀等的用电需求，甚至打造一种原料现取现用的智能卫生间，发挥成本低廉优势，在发展中国家和偏远地区使用。

尿液的用途多多

实际上，科学家的奇思妙想还不止于此，寻常人眼中一无是处的尿液在科学界可算是宠儿，多年来不少研究者发挥了“不怕脏，不怕累”的科学钻研精神，对尿液进行研究，并取得了一些喜人的发现。

利用尿液制造脑细胞：去年，中国的科学家成功创造出一种利用尿液制造人体脑细胞的方法。人体皮肤细胞会习惯性地从肾脏中随着尿液流出，而科学家就是用这些细胞来重新制成了干细胞，这种细胞可以变成人体内任何一种细胞，包括脑细胞。因为这项技术依赖于人体尿液，所以会比原来通过抽取患者血液制造脑细胞的方式更为简单方便，也更加安全。未来该技术如被广泛应用，医生就可以快速获取对于患者来说至关重要的脑细胞。这项研究成果被认为是目前该领域最先进的。

用尿液吸收温室气体：西班牙科学家的一项研究表明，尿可以作为吸收温室气体二氧化碳的活性物质。在尿液中加一些橄榄废水（从研磨过的橄榄酱中提取的一种黑色、恶臭的液体）作防腐剂，每升尿液混合一小部分橄榄废水可在超过六个月的时间内稳定吸收好几克二氧化碳。可以把这种混合液加入到居家或工业的烟囱中，让其吸收二氧化碳，吸收废气后的混合液还可以引流出来作为农业肥料。

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【关键词】 生物燃料 全球变化 多边 治理框架

各国政府均认同生物燃料是一种有潜力的化石燃料替代选择，其产业发展与减缓气候变化、繁荣农村经济、缓解全球和国家能源安全的联系已促动了主要国家在领域纷纷展开行动。但是，产量和贸易的迅速膨胀引起了许多环境和社会经济问题的争论。因此，检讨生物燃料产业发展的本质，探寻治理途径时不待我。

1. 生物燃料产业扩张：一种新的全球性变化

全球生物燃料生产从2000年到2009年已经翻了20倍，生产国从巴西一枝独秀扩展至美国、欧盟、中国等主要农业国，俨然成为了新能源产业中最具潜力、最重要的化石能源替代产品。尽管这番蓬勃景象一方面归功于生产效率的提高，原料作物种植扩张也“功不可没”，有越来越多的作物用于该产业生产。产业扩张带来了以下巨大影响：

1.1由生物燃料产业扩张引起的生态变化

对环境的影响是复杂的：生物燃料替代化石燃料、减少温室气体排放是快速扩张的根本动力。但是，仍要对生物燃料整个生命周期排放做出全面评估。比如，原料作物的生产使用化肥、杀虫剂，最后就在减少温室气体排放的同时消耗化石燃料。机器化大生产带来更多甲烷气体，而甲烷对全球变暖的作用远远大于二氧化碳。另外，土地使用目的的转变可能导致大量的温室气体排放。因此，关于排放平衡必须考虑整个生命周期。

单一种植原料作物带来生物多样性丧失、土壤质量下降、给水资源质量带来冲击，即使大多数作物可依靠降雨生长，但是当提高生产率成为优先选择的话，灌溉则会成为首选。最后，生物燃料生产有外来物种侵害原有生态的风险。

1.2由生物燃料产业扩张引起的社会经济变化

对农村经济的影响体现在包括国家、区域和全球的各个层面：

国家对该产业利润的保证使大量投资涌入种植业，尤其是以农业为主要支撑的发展中国家。这就促使农民成为农业工人，丧失对土地的传统控制权。虽然产业扩张确实增加了农村人口就业机会，但是劳动条件却不尽人意，劳动安全难以保证。

除了对农村本地的影响，生物燃料生产也打乱了粮食生产和供应。因为主要粮食作物既可以供人食用也可成为生产原料，因此全球粮食价格随需求大增而屡创新高。生产者虽可从中获利，但那些农村和城市的低收入者无法负担充足食物费用，恶化了全球粮食安全状态。

1.3由生物燃料产业扩张引起的南北关系变化

发展中国家相对发达国家可获土地数量较高、原料价格较低、劳动力成本低廉，被认为是最有潜力生产生物燃料。主要消费者却是发达国家，即便全球产量不断提高也无法满足发达国家的消费目标，进口需求便产生了。于是发达国家和发展中国家签订了许多相关贸易协定。这种供求关系的发生本应带来全球双赢局面，但是发展中国家生产大规模扩张却给自身带来了巨大挑战，包括森林退化、土地冲突、传统耕种方式的遗失等等。

发展中国家是该产业发展负面影响的主要承受者，但却没有充分机会参与全球治理议程。即使参与，也只是该国的大企业，而不是那些受实际影响的大多数人，这无疑增加了北方对南方国家的控制力。

2. 生物燃料治理框架现状与评价

2.1生物燃料治理现状

国家、区域、国际已出现了应对生物燃料影响并促进其可持续发展的政策和治理结构。

2.1.1国家生物燃料治理议程：以主要生产国为例

随着气候变化成为全球议程中的重大问题，许多国家构建了可再生能源战略，其中就包括生物燃料。使用生物燃料不仅能替代化石燃料和提高能源安全，更重要的是还可以扩大农产品的出路和收益。在此促动下，各国普遍采用的政策是颁布燃料混合国家命令、税收豁免、对农民或生产者直接支付、对进口产品适用关税壁垒。除此之外，主要生产国美国和巴西面对负面影响，也采取了有限的政策调整。

美国玉米业已饱受诟病，尤其是玉米乙醇生产：减排水平低；超大型农业公司的控制使小生产经营者无利可图；由于美国是世界玉米的主要供应者，对生物燃料的加大投入引起全球大宗食品的价格动荡。即便是这样，美国仍然一再提高燃料使用比例，要求到2017年生物燃料替代汽油消费达到20%，对加工商提供每加仑0.51美元的补贴，对进口燃料乙醇适用每加仑0.54美元的进口关税。虽然，新能源计划提倡木质纤维素乙醇技术的发展，但是美国近期对生物燃料的需求增长仍不可避免从传统生产中获得。

巴西是世界第二大生物燃料生产国。甘蔗乙醇转化率比玉米乙醇高。但种植园的迅猛扩张对亚马逊森林造成了负面影响；甘蔗乙醇的生产对水需求量较大；单一种植扩张也带来了严重的土地冲突。但巴西政府仍决定每年新建25个甘蔗乙醇生产厂。尽管计划逐年有所微调，但传统大型甘蔗生产仍然占据主要地位。

由此可见，可持续关注在美巴两国并不是最优先考虑事项。但是生物燃料净进口国和地区却对生产的可持续性进行了更为积极的应对，主要体现在欧盟及成员国。

2.1.2区域生物燃料治理议程

欧盟生物燃料治理分为成员国个别要求和欧盟共同要求。就成员国而言，英国和荷兰生物燃料标准最为典型，因此将从英、荷、欧三个方面分析区域治理工具。

生物燃料可持续性争议包括减缓气候变化，生物多样性保护，水、土壤、空气保护，土地所有权保护，劳工标准，社会经济发展和粮食安全7个方面。

关于减缓气候变化，三者要求类似：首先都禁止将高碳封存土地用于原料作物的种植。英国要求温室气体减排至少为40%，每年增加5%，但性质是建议式的；荷兰规定了最低30%的强制减排，到2017年逐步增加到80%-90%；欧盟强制性要求将最低减排量提高到35%。

关于生物多样性，荷兰和欧盟都禁止将具有高生物多样性区域用于生物燃料生产；英国禁止生产毁损以上区域即允许合法生产。荷兰要求要远离高生物多样性区域5公里以上。

关于水、土壤和空气保护，三者具有区别。英国要求没有土壤退化、污染或水资源耗尽或空气污染。荷兰要求实行最佳保护实践；遵守《斯德哥尔摩农药使用公约》或国内法；禁止生产焚烧。欧盟除了就国家保护措施进行年度报告外，无具体要求。

关于土地所有权，英国要求对土地权和当地社会关系没有负面影响。荷兰要求在土地原始使用者同意下谨慎使用土地；尊重原主人传统制度。欧盟仅要求进行年度报告。

关于劳工标准，英国要求对劳工权利和工作关系没有负面影响。荷兰要求遵守《普遍人权宣言》和关于跨国公司及社会政策的国际劳工原则。欧盟除了就《国际劳工公约》的国家授权和执行进行年度报告外，没有具体的要求。

关于社会经济发展，英国和欧盟仅要求就此履行年度报告义务。荷兰要求生物燃料生产必须利于当地繁荣；要求就生产影响当地人口和利于当地经济发展进行报告。

关于粮食安全，英国仅要求检测对粮食价格的间接影响。荷兰和欧盟除了就土地使用改变形式、土地和粮食价格影响进行报告外没有具体要求。

只有满足上述标准的产品才能计入欧盟2020年运输领域可再生能源10%的强制性目标，进而才会获得市场准入好处和税收豁免、直接支付等利益。欧盟在证明产品是否符合标准的问题上采取灵活做法，即权力下放到欧委会认可的自愿性生物燃料认证制度，认可时效为五年。可见，就世界最大的生物燃料进口市场的准入而言，得到具有资格的认证制度的认证是关键。截止2011年7月，有2BSvs、Bonsucro、Greenergy、ISCC、RBSA、RSB、RTRS七个生物燃料认证制度得到了欧委会的认可，此外还有18个认证机会等待欧委会的批准。

2.1.3国际生物燃料治理议程

和生物燃料多少相关的国际协定在各个领域早已出现，例如气候、能源领域。目前虽没有针对全球生物燃料挑战专门国际协定，但国际社会已开始以以下形式展开努力：

首先，联合国开发计划署（UNDP）、联合国环境规划署（UNEP）、联合国粮农组织（FAO）、联合国能源机制（UN-Energy interagency），在其报告和研究中均已提出生物燃料问题。但是，他们的行动大多仅局限于分析和建议，并没有就其各自的领域达成国际协定。国际能源署（IEA）以及经合组织（OECD）发挥了更为积极的作用，通过IEA生物能源部的第40工作组为生物燃料贸易认证构建了可持续性标准。

其次，新近建立的论坛和伙伴关系开始在生物燃料全球可持续发展崭露头角。最为典型的就是2005年发起的全球可再生能源伙伴关系。该制度目的是促进可再生能源的继续发展和商业化，支持更广泛的、符合成本效益的生物质和生物能源发展尤其是发展中国家。生物燃料国际贸易大幅增加，2007年巴西、美国、中国、欧委会等建立了国际生物燃料论坛。

最后就是专门针对生物燃料可持续性问题成立的、新的国际倡议，采取的形式是多利益攸关方组成的圆桌会议，讨论和构建可持续性环境和社会经济标准。但覆盖产品范围各有不同，例如责任大豆圆桌会议以及意图进行普遍适用的可持续生物燃料圆桌会议（RSB）。

2.2对目前治理框架的评价

随着全球生物燃料贸易的提高，作为主要进口者的欧盟国家生物燃料治理议程对市场准入和不同可持续性产品的竞争力影响在逐步提高，甚至成为了全球治理生物燃料的风向标。但是，从欧盟和成员的可持续性标准来看，主要局限于对生态环境的要求；像是当地经济发展、公平正义以及粮食安全等与发展中国家紧密相关的社会经济问题关注不够。而间接土地使用转化问题也被忽略掉，甚至都不存在报告制度。值得注意的是这些标准既适用于外国生产者也适用于欧盟国家，但制定决策时却没有主要供应国——发展中国家的参与，也就是发展中国家的观点和他们的关注没有得到体现。

似乎国际治理议程给参与性带来了一些新的变化，但也有自身弱点：

首先，不同国际生物燃料治理议程仍局限在自己业务范围内处理环境和社会经济影响。国家合作多集中于研究和技术发展，而不是应对扩张带来的更为严重的粮食安全影响。

其次，通过给当地提供能源生产和供给的方式来促进当地发展，这种生物燃料发展的替代模式几乎被这些治理议程所忽略，即他们主要以生物燃料贸易为预设前提而展开谈判。

第三，有些国际议程如IEA、OECD具有明显的发达国家倾向，当然会以它们的能源需求为优先考虑，因而主要关注发展中国家的出口为导向的生产，而不是发展中国家的当地需求。而全球生物能源伙伴关系也代表主要国家团体利益。甚至像RSB由多利益有关方组成的圆桌会议也不对称地给来自工业部门和发达国家的参与者更多的关注和投票权。21位RSB发起委员中仅有5位来自发展中国家，而这5位代表中有3位代表了像巴西的甘蔗联盟这样的工业团体利益。很明显利益受到主要影响的大多数人并没有能充分表达意见。

最后，现有的国际行动没有形成多层次、协调统一、相互支持、相互影响的治理方式。许多国际倡议或国际行动虽然博兴，但十分分散，关注自己覆盖的争议领域，并在其框架下的国家行动仍被符合本国利益的议程所主导。这种情形实际导致生物燃料问题仍然是“无治理领域”，试想有各自利益的国家和企业一旦发生纷争，将如何公正、合理的解决争议？

3. 新多边生物燃料治理框架愿景

3.1建立新多边生物燃料治理框架的原因

目前生物燃料治理制度无论从国内还是从国际层面都无法满足治理需求，建立新多边治理框架的迫切需求和原因有以下几点：

第一，该产业发展的主要推动力均具有重要的全球要素和关联。可再生能源替代化石燃料就是由《联合国气候变化框架公约》促动的。化石燃料的可用竭性是一个全球难题，而动荡的国际关系又是国家追求能源安全的巨大障碍。生物燃料农业尤其在发展中国家又是由发达国家的消费目标促发的出口繁荣所驱动的。以上每个环节都具有“全球烙印”。

第二，生物燃料生产带来的环境影响是无法依靠个别国家得以解决的。该产业对气候变化、对水等自然资源的需求以及对土地使用改变的累积作用都具有明显的全球关联。

第三，个别国家解决生物燃料扩张带来的社会经济影响能力有限，比如对农产品市场和全球粮食安全的影响。

第四，生物燃料的争论从一开始出现就具有南北关系的特性，是以一方的主要社会、政治和环境利益为代价而使另一方获利的问题。

第五，关于生物燃料生产存在许多相互冲突的观点和看法，因此不仅需要有效的治理框架，更需要体现公平、合法性、责任性、代表性的统一治理制度。

以上各个方面均体现了建立全球生物燃料治理框架的必要性，但这里的全球性并不意味着所有国家都就此进行谈判，但至少是一个与现有治理框架不同且能够反映生物燃料产业核问题的不同视角，能通过多边平台包括国家和非国家参与者构建的负责而合法的方式进行治理和调控。那么，这种新多边治理框架究竟应该具备怎样的条件和内核呢？

3.2新多边生物燃料治理框架的建构

3.2.1多边生物燃料治理框架应具备的基本特征：多部门、多层次和多参与者治理

生物燃料产业发展并不仅是一种能源战略，它和粮食、农业、贸易、气候和生态保护等多方面都具有重大关联，而这些领域都有各自的政策制度。因此气候谈判、可再生能源议程、全球贸易和农业发展、保护生物多样性和生态系统战略均涉及到了生物燃料问题。以上不同领域的各自政策必须避免冲突、寻求协调，这就需要多部门协调来应对生物燃料治理。

其次，生物燃料治理需要多层次协调。如果没有国家、当地政府以及当地生产者的协助多边框架很难成功，这也是目前国际相关治理制度的欠缺。这种协调既要体现在国际政策的成功执行上，比如认证计划的实施，也要体现在不同层面的规制活动上。

第三，不同参与者和平行决策体系间的协调也是必要的。这会减少重复劳动、避免政策冲突，比如生物燃料治理政策和WTO规则之间的冲突，多参与者治理意味着允许各种主体使用有效参与资源。

3.2.2新多边生物燃料治理框架的制度设计：趋利避害

虽然需要进一步协调不同产业部门、参与者和治理层次，但是何种制度设计才能最好发挥功能却是一个大问题。从实现的可能性出发，有两种路径可以选择：

第一种，在某一类宽泛的领域建设治理制度，能源和农业领域可供选择。

在能源领域探讨生物燃料治理制度的优势是能够很容易地将该问题并入可再生能源政策；能够让业界对照其他生物能源对液态生物燃料做出评估。弱点是由于目前与能源相关的、行之有效的政策制度本身就十分分散，加之联合国相关机制治理权力也十分有限，新建立的国际可再生能源机构（IRENA）固然令人欣慰，但是像巴西、中国等这些主要生产国尚未加入，因此治理很难从全球能源制度中获得有益的制度支持；加之，如果国家将生物燃料单纯看作是国家能源安全问题，由于敏感性，将会使多边谈判变得异常艰难；最后由于生物燃料是由许多作物提炼而来，因此对农业部门的影响也举足轻重，将其作为能源问题处理自然会导致对粮食安全、农村地区和土地政策的影响关注不够。

在农业领域处理生物燃料问题最大的优势是可以借助FAO现有的各种制度；可使业界更加关注粮食和农村发展问题；也会从国际农业协定中最终获利。但是国际农业贸易谈判频频陷入僵局，这必将阻碍该产业的可持续发展；也会割裂生物燃料与可再生能源政策的联系。

第二种不同的制度设计路径就是将生物燃料作为独立的焦点问题进行制度设计，而此种方式根据所设计的制度框架以生物燃料问题的一个方面还是多个方面为治理对象分为单一框架和复合并行框架。不论是单一政策框架还是符合政策框架同样各具优、缺点：

在有效性方面，复合型平行框架更有利于不同政策工具的创新、彼此竞争和实践检验；在公平性和权力分配方面，复合平行框架更易于禁止权力集中，并且在一定程度上会增加发展中国家在决策中的影响力。缺点就是遵守和执行成本较高。

而单一框架由于设定的制度具有很强的针对性和局限性，因此遵守和执行成本较低；所设定的单一规则更容易和像WTO这样的现有国际规则协调一致；也更易于吸收多参与者的集中关注并利用他们可提供的资源。缺点是过分支持某类参与者的风险过高；灵活性和调节性较差；由于会吸引更多的参与者，因此达成一致意见就更为困难。

综上，新多边生物燃料治理框架是一个开放性议题，只有把握住合理合法内核，比较各种选择路径的优缺点，在实践中逐步探索。

参考文献：

[1] Patrick Lamers. International Bioenergy

Trade-A Review of Past Developments in the Liquid Biofuel Market[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2011（11）：2655-2676.

[2] Thomas Vogelpohl. The Institutional sus-

tainability of Public-private Governance Arrangements-the Case of EU Biofuels Sustainability Regulation[C].The Lund Conference on Earth System Governance， Berlin 2012.

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关键词：应用型本科院校；生物工程专业；吉林省生物产业需求对接；协同创新；人才培养

中图分类号：Q819 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170631079

随着我国经济结构及人才需求模式的改变，国家对高等教育战略方针进行了修订。根据学校类别，将传统的“象牙塔”式高等教育细化为“研究型本科院校”和“应用型本科院校” [1]。其中“应用型本科院校”以培养适应社会需要的技能型人才为主。

1 本校生物工程专业人才培养与吉林省产业需求存在问题

生物工程专业是我国继生物技术和生物科学专业之后开始招生的生命科学专业，是21世纪迅速发展起来的一门新兴学科。1998年教育部布的全国本科专业目录中，将生化工程、微生物工程、发酵工程等专业归为到生物工程专业。由于该专业具有典型“工程”性决定其专业特征为工科专业，所以学生培养模式与生命科学领域的其它专业具有明显区别――该专业以培养应用型、产业化人才为主[2]。本科毕业从事非对口工作在吉林省地方院校及新建本科院校所开设生物工程专业中较为常见。根据学院多年就业跟踪调查显示，本校生物工程专业毕业生（考研生除外）仅有1/3从事本专业，且大多从事层次较低的技术工作；1/3毕业生从事医药销售等生命科学相关工作；1/3毕业生放弃本专业。企业普遍反映，入职毕业生实践能力滞后于理论能力，必须在“师傅”的带领下，经过实践学习才能独立胜任专业技术岗位，增加了企业运行成本。

随着国家政策与吉林省经济发展和转型，吉林省生物产业发展迅速，生物产业涵盖医药、化工、检验、食品、环保等领域。已拥有长春生物制品研究所、修正药业、通化东宝等生物医药研发和生产企业。2016年1―6月，全省生物医药完成工业总产值同比增长7.4%[3]。

此外，吉林省在生物化工，特别是“玉米化工”领域具有广阔发展前景。现已具有大成集团、吉林燃料乙醇、中粮能源生化、松原吉安生化等龙头企业，打造吉林玉米生物化工材料基地，基本建成中国玉米生物化工材料示范基地。预计到2020年，吉林省生物质经济形态基本确立，生物质经济总产值达到5000亿元（包括玉米深加工产业），使生物质产业成为吉林省具有核心竞争力的新的主导产业[4]。

应用型本科院校办学宗旨为服务地方经济发展，根据吉林省生物产业发展情况可预见未来吉林省将大量需要生物工程专业人才。但由于应用本科院校生物工程专业存在专业建设调整滞后、专业与产业不对接等问题，暂时无法满足就业单位的要求。所以，吉林农业科技学院生物工程学院生物工程系从人才培养方案、课程配置、授课内容、校企合作、教师培训方面进行改革，以满足人才培养与产业对接的需求，促进吉林省生物产业发展。

2 根据市场需求，修订人才培养方案

随着吉林省经济转型和生物产业的发展，吉林省急需大量应用型生物人才。因此生物工程系决定一改过去的“精英式”人才培养模式，转换为“应用型”人才培养模式。学院组织生物工程专业骨干教师深入长春金赛药业有限责任公司、长春长生生物科技股份有限公司、吉林省辉南长龙药业股份有限公司、吉林燃料乙醇有限责任公司、大成生化科技集团有限公司等多家企业进行调研，并同职业研发专家和行业技术专家共同制订人才培养方案。在原有“生物制药”教学模块的基础上，增加“生物化工”部分。降低英语、数学等公共基础课学时，增加实践教学、教学实习学时，提高学生实践操作时间及动手能力（表1）。此外增加学生在企业的生产实习时间，使学生在校内所学在企业进行检验。对于新增加的“生物化工”部分，系部教师根据企业一线情况增加发酵工程、生物制品工艺学等课程实践教学学时。使学生在有限的学时内，掌握基础技术的操作要领。

3 根据企业需求，重新规划课程配置

根据多年企业用人情况反馈显示，应届毕业生具有一定的实践操作技能，但不具备毕业入厂即工作的能力。同时用人单位反映，学生的专业知识扎实，但对于行业新进展了解不多。因此，本专业重新规划课程配置。降低专业课理论学时，将其中“深、难”部分作为自学内容（对于考研同学，如需学习，教师可课下辅导）；对于酶工程、发酵工程、细胞工程、生物制品工艺学等课程，增加前沿知识介绍（为了节省课堂时间，可让学生课下准备，课上讨论）；增设“生物制药”、“生物质能”等专题内容，进一步增加学生对生物工程应用进展了解；此外，在增加实验教学基础上，进行实验课程整合，不但可以使学生掌握多门课程的实践技能，还能使学生综合运用多课程实践技能。实验课的整合，更加贴近生产一线的应用。

4 提高应用能力，修改授课内容

“应用型”人才培养模式主要内容即提高学生的应用能力，使学生适应企业生产的需求。为此，生物工程专业教师在重新规划课程配置基础上，修改授课内容。在具体教学中，增加应用能力培养部分，即采取部分“反转课堂”模式，提出问题让学生根据所学解决问题，在课堂进行集体讨论，确定最佳解决方案。此外，教师在授课过程中，结合企业调研过程中所遇到的问题及应用技术最新动态，适当调整授课内容，摒弃过去“一本教案讲一生”的教学情况，做到在有限的学时内，尽可能多的讲授实践技能。同时教师在实践教学中，增加学生自主设计实验部分，进一步提高学生对所学知识的应用能力。

篇6

关键词芒属植物；工业用途；生物学特性；研究进展

researchadvancesonmiscanthusanderss

diao ying 1，2yu zuo-ping 3hu zhong-li 1 *

（1 college of life sciences，wuhan university，wuhan hubei 430072； 2 college of life science and technology，chongqing university of arts and sciences； 3 hubei gep co.ltd）

abstractmiscanthus anderss is the high photosynthetic-efficient c4 grasses and expected to provide abundant and sustainable resources of lignocellulosic biomass for the production of biofuels.this article reviews the progress in researches about industrial application and biological characteristics of miscanthus anderss.firstly，studies have proved miscanthus anderss is one kind of economic resource containing important ecological benefit，and the recent researches have focused on the exploitation about its industrial usage.secondly，the biological studies were mainly interested in its high photosynthetic-efficient，other research areas were limited，especially the germplasm resoure and genetic variation researches were related to the genetic breeding.at last，the authors put forward a proposal for miscanthus anderss research status.

keywordsmiscanthus anderss；industrial application; biological characteristics；research advances

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。生物能源资源包括糖类（甘蔗、甜高粱、甜菜）、淀粉类（粮食、薯类）、纤维素类（农作物秸秆、草类、薪材等）、油料类（大豆、油果林木、油菜等）。在上述资源中，大部分与人类粮食有关，在制造生物能源的同时，可能会引起粮食危机。芒属（miscanthus）植物俗称芒草，属禾本科多年生高大草类。由于芒草不属于粮食作物，其主要生长在荒地上，所以作为能源植物的芒草就受到世界范围的广泛关注。各国纷纷出台相应的政策措施，以期在能源植物的开发和研究上走在前列。

从国外的研究来看，英国是较早将芒草作为能源植物进行研究、开发的国家。早在20世纪90年代，他们就开始从现有的芒草品种中筛选、培育适宜作为火力发电厂燃料的理想品种。现在，多个国家也已开始大规模种植芒草。德国已兴建了1座发电能力为12万kw的发电厂，其燃料就是芒属植物。在美国，科学家们正在考虑将农作物与煤以1∶1的比例混合来发电，在农作物的选择上，科学家们也倾向于杂交后的芒草[21]。英国的研究者发现，不同的施肥处理对芒在细胞壁成分的浓度和灰分以及液体燃料的成分和质量有较大影响。特别是使用较多氮肥的时候，会对其生物质的生产产生负面影响，降低了细胞壁的面积，增加了灰分的积累。因此，低氮处理能够利于芒产量和品质的提高，而钾肥就没有此类影响[22]。利用特殊的极端嗜热菌能够利用水解芒所得到的可溶性糖类生产氢气，这为近一步开发和利用能源植物提供了新的途径[23]。法国科学家研究了能源植物芦竹（arundo donax）和奇岗（miscanthus×giganthus）燃烧过程中的热比重和热量散失的特点[24]。柳枝稷（panicum virgatum）也是一种能源植物，研究者将芒属植物与柳枝稷的叶片的光合作用能力进行了比较，发现芒比柳枝稷高33%，在芒叶片的光合作用中，电子转运、叶片对氮和水分的利用均较高，从而使其在光合合成率和产量上优于柳枝稷[25]。芒也可以用来制造纸浆，研究者对利用奇岗为原料制造纸浆过程中水解的反应条件及相应的细胞显微结构变化进行了观察[26-27]。西班牙的研究者也详细研究了奇岗的木质素结构及其在酸水解过程中的结构变化，并指出只要通过改良的有机溶剂处理程序对奇岗进行加工，就可以得到相应的纤维和木质素[28]。通过gc-ms分析奇岗茎的皮部及髓部的脂溶性抽提液发现，抽提液（特别是髓部的抽提液）中含有大量的酚和甾醇类物质，这一发现对于奇岗的综合利用提供了新的思路[29]。东京农业大学的研究者对芒条纹病毒（misv）进行了克隆和物理图谱的绘制[30]，为芒的病害防治提供了基础数据。

综上所述，我国同国外研究者在芒属植物的利用研究上各有侧重，但是芒属植物作为能源植物是其目前最具有开发潜力和经济价值的用途。因此，我国研究者还需要在芒的综合利用和规模化生产方向上进行研究。

3芒属植物的生物学研究进展

关于芒属植物的生物学研究全世界的起步均较晚，但是涉及的范围却比较广泛，包括了生态、植物学、生化、细胞、生理、发育和遗传等领域。

芒属植物的一个三倍体品种——奇岗作为一种燃料作物在美国推广种植，但是研究者却发现它成为玉米等农作物一种主要虫害的聚集地和避难所，从而带来了农业生态安全的隐患[31]。芒属植物既能通过种子繁殖，也能通过分蘖进行克隆生长，通过对日本暖温带地区的芒克隆生长群体生长过程的动态观察发现，芒的植株每年分蘖2~3次，秋天分蘖生长的新植株是保持这个群体世代延续的基础，较早或较晚分蘖的植株因为长得过高或过矮而无法越冬[32]。沈百福等[33]用图象分析仪对荻胚胎发育过程中的合子、原胚、梨形胚、盾片胚、芽鞲胚和成熟胚6个时期的胚、胚乳和胚珠发育作了定量分析，结果发现胚珠的发育速度总是大于胚乳，胚乳的发育速度又总是大于胚。研究者将甘蔗与五节芒等近缘属植物进行杂交，结果都获得了杂种实生苗，没有出现完全不可性，f1代在株高、节间长度表现超亲现象，酶谱表型有双亲酶带互补偏母本型和杂种型2种模式[34]。

芒属植物具有很强的环境适应性，在许多不利的环境中均能正常生长并进行生物质的积累。秦建桥等[35]研究了镉在五节芒不同种群细胞中的分布及化学形态，结果证明细胞壁固持、可溶组分的液泡区隔化和向活性较弱的结合形态转移可能是五节芒矿区种群耐cd的主要机制。研究者发现奇岗在低温的环境下都能进行高效的光合作用和生物质的生产与其体内的c4光合作用酶在低温下都能正常发挥作用有极大的关系[36-38]。进一步的研究证实，在较低的温度下奇岗能够通过增加丙酮酸磷酸双激酶（ppdk）的浓度而不是增加1，5二磷酸核酮糖羧化酶（rubisco）的含量来保证低温环境下光合作用的效率[39-40]。

关于芒的遗传学研究主要集中在其系统发生关系、遗传变异和重要功能基因的研究上。由于荻的分类地位存在争议，研究者利用its序列探讨了荻及其近缘植物的系统发育关系，结果表明荻属和芒属的种类形成1个单系类群，荻属植物归并到芒属更为合理，不支持将荻属置入白茅属或另立一属的观点[41]。台湾的研究者对白背芒（miscanthus sinensis var.glaber）核糖体dna序列中编码17s和25srrna 基因之间的间隔区dna序列（igs）进行了测序和分析，发现白背芒在个体内和个体间igs均存在长度变化[42]。hondkinson等[43]对芒属植物的遗传变异进行了较多的研究，利用aflp和issr分子标记技术能够很好地区分芒属植物资源的不同来源。运用its序列、叶绿体trnl-f间隔区序列、aflp和荧光原位杂交对芒属的异源多倍体进行了研究，分子标记和序列结果均表明异源三倍体品种奇岗的母系家族是荻（m.sacchariflorus），由于其亲本之间的重复dna序列极为相似，所以染色体荧光原位杂交的方法不能区别其亲本基因组，而aflp技术则可以进行有效地区分[44]。金琳等[45]对五节芒issr-pcr反应体系进行了优化，为保护五节芒的种质资源并为其开发利用奠定基础。atienza等[46]利用rapd分子标记做出了芒的首个遗传连锁图，并发现了芒中4个与氯相关的qtl位点和2个与钾相关的qtl位点，这项研究可以为选育低矿物含量的芒作为生物质燃料提供参考数据。研究发现，奇岗的基因组内存在着大量的重复序列并且活跃地制造mirna，尽管奇岗的重复序列与高粱存在一定的差异，但是高粱的基因组可以作为研究奇岗基因组的参考[47]。陈育隆[48]以芒的木质素合成的关键酶comt、4cl、ccr、cad的编码基因片段进行了克隆，并构建了rnai载体。芒属植物染色体较小，数目较多，导致核型分析比较困难。目前关于染色体计数的研究较多，但是分歧较大[49-54]。该属仅芒、五节芒、南荻和欧洲的1个栽培杂种奇岗的核型有报导[53，55-56]。在遗传转化研究方面，目前在建立的南荻愈伤组织高额诱导与再生系统及其转化愈伤组织的筛选系统基础上，利用基因枪转化的方法将马铃薯蛋白酶抑制基因成功导入南荻愈伤组织，并获得转基因植株[57]。芒的花药组织培养已经取得成功，为芒的单倍体育种奠定了基础[58]。

此外，芒的药用功能也得到证实。xu等[59]就发现芒穗的水溶液能够明显地抑制家鼠体内初级和次级免疫反应中ige抗体的形成。进一步的研究发现芒所含的一种水溶性糖蛋白能够同时抑制ige介导的过敏反应和ige的形成。因此，这种成分可以应用到抗过敏的治疗中[60]。

综上所述，芒属植物具有很好的开发价值和利用前景。对于我国许多地区而言，具备发展生物能源的广阔空间，例如大量的荒山、荒地、荒滩、荒坡均可用于栽培芒草。同时，通过对芒草相关研究工作的总结来看，世界范围内对芒属植物的研究工作才刚刚起步，各领域的研究都很难跟上市场的需求，特别是与新品种选育相关的遗传学研究则更是肤浅和零散，这也为我国广大的科研工作者提供了很好的机遇和研究方向。及时迅速地针对我国特色能源植物芒草开展一系列全面系统的研究和应用开发工作，将使我国在全球的新能源领域的竞争中走在前列。 　4参考文献

[1] 周存宇，杨朝东，任双宝.不同荻繁殖体地下部分生长的初步研究[j].安徽农学通报，2008，14（21）：56-60.

[2] 张崇邦，王江，柯世省，等.五节芒定居对尾矿砂重金属形态、微生物群落功能及多样性的影响[j].植物生态学报，2009，33（4）：629-637.

[3] 王江，张崇邦，常杰，等.五节芒对重金属污染土壤微生物生物量和呼吸的影响[j].应用生态学报，2008，19（8）：1835-1840.

[4] watanabe t，jansen s，osaki m.al-fe interactions and growth enhancement in melastoma malabathricum and miscanthus sinensis dom-inating acid sulphate soils[j].plant cell environ，2006，29（12）：2124-2132.

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学习成绩的好坏，往往取决于是否有良好的学习习惯，特别是思考习惯。那么你们知道关于九年级下册物理期末复习资料内容还有哪些呢?下面是小编为大家准备2021年九年级下册物理期末复习资料，欢迎参阅。

九年级下册物理期末复习资料章一一、功

1、力学中的功

①做功的含义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。②力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。③不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直.

2、功的计算：

①物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。

②公式：W=FS

③功的单位：焦耳(J)，1J= 1N?m 。

④注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 功的单位“焦”(牛?米 =焦)，不要和力和力臂的乘积(牛?米，不能写成“焦”)单位搞混。

3、功的原理：

使用机械时，人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)

二、机械效率

提升重物W有用=Gh

用滑轮组提升重物W额= G动h(G动：表示动滑轮重)

W总=FS

2、机械效率

①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：η=W有用/W总

③提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

④说明：机械效率常用百分数表示，机械效率总小于1

三、功率

①物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。

②定义：单位时间内所做的功叫做功率

③公式：P=W/t

④单位：瓦特(W)、千瓦(kW) 1W=1J/s 1kW=103W

四、动能和势能

③质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。

1、机械能：动能与势能统称为机械能。

如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

1、物质是由分子组成的。

2、扩散现象

①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动(热运动)。温度越高，分子的无规则运动越剧烈。

②扩散现象说明：A、分子之间有间隙。B、分子在做不停的无规则的运动。

3、分子间的作用力

分子间有相互作用的引力和斥力

①分子间的引力使得固体和液体保持一定的体积，它们里面的分子不致散开。分子间的斥力使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。②当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力;当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力;如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。

二、内能

1、内能

①物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。②物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。

③影响物体内能大小的因素：

A温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。

B质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。 C材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。D存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。

d热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

B做功可以改变物体的内能：

a做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

b做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。

c如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。

C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。

三、比热容

1千克(立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg(J/m^3)。固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3。q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体) W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功) (热值与压强有关)Q=cmΔt即Q吸(放)=cm(t-t1) 其中c为比热，m为质量，t为末温，t1为初温，Q为能量。吸热时为Q=cmΔt升(用实际升高温度减物体初温)，放热时为Q=cmΔt降(用实际初温减降后温度)。或者Q=cmΔt=cm(t末-t初)，Q>0时为吸热，Q

1、比热容：

⑴ 定义：单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。 ⑵物理意义：表示不同物质，在质量相等，温度升高(或降低)相同的度数时，吸收(或放出)的热量并不相同这一性质。

⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

⑷水的比热容为4.2×103J/(kg?℃) 表示：1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J

2、热量的计算

公式：Q吸=Cm(t-t0)，Q放=Cm(t0-t)

四、热机

1、热机：

内能转化为机械能的机器。

2、内燃机：

①将燃料移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。

②内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。

3、燃料的热值

①燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，化学能转化为内能。

②燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。

③1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值单位：焦每千克(J/kg)，对气体燃料，热值指的是1立方米燃料完全燃烧放出的热量，单位：焦每立方米(J/m3)

④热机的效率：燃料燃烧释放的能量用来开动热机时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

⑤提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧;尽量减小各种热量损失;机件间保持良好的、减小摩擦。

五、能量的转化和守恒

1、能的转化

在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。

1摩擦生热：机械能转化为内能2 发电机：机械能转化为电能 3电动机：电能转化为4机械能光合作用：光能转化为化学能5 燃料燃烧：化学能转化为内能

2、能量守恒定律

能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

2、按能源是否可再生分为：

不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如化石能源、核能

可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的动能、风能、太阳能生物质能。

3、化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源。

如：煤、石油、天然气。

4、生物质能：由生命物质提供的能量。

二、核能

1、原子的组成

物质由分子组成，分子又由原子组成。原子由质子、中子、电子组成。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电。

2、核能：原子核分裂或聚合所释放出的能量。

九年级下册物理期末复习资料章二一、宇宙和微观世界

1、整个宇宙由物质组成;

物质是由分子组成的;分子是由原子组成的;原子是由原子核和包围在周围带负电荷的核外电子组成;原子核是由质子和中子组成的。

2、固态、液态、气态的微观模型：多数物质从液态变为固态时体积变小;

液态变为气态时体积会显著增大。

固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力。因而，固体具有一定的体积和形状。

液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小。因而，液体没有确定的形状，具有流动性。

气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因此，气体具有流动性。

3、纳米科学技术：1nm=10-9m

二、质量：

1、定义：物体是由物质组成的。

物体所含物质的多少叫质量，用m表示。物体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体本身的一种属性。

实例：宇航员把月球采集的矿石带回地球后，这块矿石的质量不变。

2、单位：国际单位制：国际单位kg

，常用单位：t、g、mg

例子：一个鸡蛋的质量大约50g。

3、测量——托盘天平

①结构：游码、标尺、平衡螺母、横梁、分度盘、指针

②使用步骤：放置、调节、称量(左物右码，先大后小)。

③注意事项：

1.托盘天平要放置在水平的桌面上。

游码要归零。

2.称前调节平衡螺母(天平右端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线。

例如：天平上的指针向左偏转，要使天平平衡，可将平衡螺母向右调节。

3.左托盘放称量物，右托盘放砝码(左物右码)。

4.添加砝码从估计称量物的值加起，逐步减小，可以节省时间。

托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码(相当于在右盘加砝码)，直至指针再次对准中央刻度线。

5.在称量过程中，不可再碰平衡螺母。

6.物体的质量

=砝码+游码

7.取用砝码必须用镊子，取下的砝码应放在砝码盒中，称量完毕，应把游码移回零点。

8.称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。

9.易潮解的药品，必须放在玻璃器皿上(如：小烧杯、表面皿)里称量。

10.砝码若生锈，测量结果偏小;

砝码若磨损，测量结果偏大。 三、密度：

1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。

2、公式：ρ=m/V

篇8

关键词：煤制油 直接液化 间接液化 现状 发展

前言

近年来，媒体上出现了很多关于替代燃料的各种有关替代燃料的说法，例如“煤制油”、“煤代油”、“合成油”、“煤制柴油”、“直接液化”、“间接液化”、“甲醇汽油”、“乙醇汽油”、“生物柴油”等。区别这些不同概念，我们首先找到它们相同的特点，就是生产油品。区别在于其中有一部分是为了生产柴油，而另一部分是为了生产汽油。此外，还有一部分是作为替代用品而出现的。而且，就算是同一种产品，它的质量不同、成分不同，用途也就不同。

煤炭是由有机物、无机矿物质和吸附水三部分组成。煤炭的主要成分是有机物，是古代植物经过长时间转化而来的。植物中的很多脂类、生物碱类物质和其他物质在地下一定温度和压力的条件下，经过脱羟基和脱羧基等反应，互相之间的缩聚，经过漫长的物理和化学反应过程，形成了化学结构非常复杂、分子量很大的高聚物。石油则是由烷烃、环烷烃和芳烃等有机物组成的混合物，分子量相对比较小。总之煤炭和石油都是碳氢化合物，所含化学元素基本上是相同的。

从我们自己的石油资源、消费量、战略需要上看，我国发展煤制油是必须的。然而，煤制油技术只能作为一种补充技术而不是取代石油，在我国建设煤制油上亿吨的生产线并不合适。大家都知道，中国是一个石油资源贫乏的国家，自己的原油不够，而且向外国购买原油也比较困难。正是基于石油的需求和消费的数量比其他同类化工合成产品高出太多，因此石油的发展肯定会影响到煤制油工业的发展，所以人们会特别关注煤制油产业的发展。所以，我国现在需要把煤制油作为一种补充的技术。用煤制油工业适当地补充在石油方面的缺口，而且我国煤资源比石油资源丰富，可以利用这个客观条件适当的以煤来替代石油。同时可以将煤制油先确定在以合成油技术建设的几个煤制油工厂中，既符合国家目前的能源战略，也可以大大补充我国的石油缺口，解决一部分地区出现的用油荒。

1. 煤制油工业化的条件

现代煤制油的主要合成技术是费托合成。由于催化剂的不同和反应温度的不同，费托合成的产品可以是柴油，也可以是汽油。但在目前国内，不推荐费托合成制汽油，原因是国内柴油不够用，汽油反而过剩。用费托合成去生产汽油没有必要。现在又很多办法能够合成汽油，像乙醇汽油、甲醇汽油、天然气、液化石油气合成汽油等。因此，费托合成在我国不适合从事汽油合成。

煤炭结构式维斯模型见下图

1.1. 丰富、廉价的煤炭资源

煤化工需要的条件，一是煤炭资源比较丰富；二是煤炭价格便宜。有很多地方，煤炭资源多但是不好，煤炭资源分布广但是分散，小矿多，大矿少。这会是煤炭供应数量不稳定；成分也不稳定。化工生产是需要长期稳定运行的，要是原料数量和质量不能稳定，化工生产就无法正常进行下去。一般来说，一个规模以上的煤化工企业，一年要消耗几百万吨的煤，要保证煤化工企业稳定运行几十年，没有几十亿吨的稳定煤是难以满足煤化工要求的。如果当地煤炭资源储量不大且成分不稳定，或者粉灰太高，热值也不高，那么，就没必要去搞煤化工，还是把这些煤用作燃料的好。煤炭价格也是发展煤化工的另一个重要因素。煤价过高，就使得煤化工产品价格就高，没有竞争力。和石油化工和天然气化工相比，煤化工单位产品投资非常大，财务费用也高。煤价如果过高的话，单位产品成本就必然过高，煤化工就没有优势可言。

1.2 充足的水源

煤化工还有一大特点是耗水量大。我国的北方和沿海大部分地区煤资源丰富，水资源却很短缺。有许多煤化工企业受缺水的困扰，常常出现煤化工企业与农业或其他工业争水现象。要保持煤化工企业正常稳定的运行，起码要保证每小时上千吨新鲜水的供应。真正上规模以上的煤化工企业，2000—3000吨/小时的用水量都很正常。

1.3 交通便利

煤化工企业产品和原料运输量大，因此交通运输显得十分重要，最好是靠近铁路或水运方便的地方。和汽运比较起来，铁路一是和水运在数量上可以满足要求，数量太大，汽运组织很麻烦。二是对于运输价格来说铁路和水运大大低于汽车运输。

1.4 有一定的环境容量

煤化工企业污染是不可避免的，而且非常严重，即使经处理达到排放标准，总还是要排放三废的。这个问题是不可回避的。我国南方煤质含硫量高，很多地方环境因为其他化工产业已经超标，尤其是山区较多的地方废气不易扩散，导致很多地方酸雨过多，再发展煤化工已经没有环境余量，环保部门是不会审批的。

2. 煤制油的基本原理

煤制油的基本合成是费托合成（Fischer Tropsch Synthesis，FTS）。费托合成是将含炭原料（如煤、天然气、生物质等）气化为合成气，然后通过催化剂转化为柴油，石脑油和其他烃类产品的聚合过程。

费托合成催化剂尤其重要，所需催化剂的活性金属主要是第Ⅷ族过渡金属元素，由于价格和催化性能等原因，目前以用在工业化的催化剂主要以Fe系催化剂和Co系催化剂为主。金属铁储量丰富、价格低廉，有利于生成低碳烯烃，但Fe催化剂对水煤气变换反应具有高活性，链增长能力较差，反应温度高时催化剂易积炭中毒。金属Co加氢活性与Fe相似，具有较高的F-T链增长能力，反应过程中稳定且不易积炭和中毒，产物中含氧化合物极少，水煤气变换反应不敏感等特点，但金属Co价格相对高，对温度要求较高，必须在低温下操作，使反应速率下降，导致时空产率较低，且产品中烯烃含量较低。两种或多种金属催化剂是近十年研究的新方向，目的是利用双金属间的协同效应，制备高活性、高选择性、高稳定性的催化剂。

3. 煤化工工艺的技术路线

煤制油是以煤炭为原料生产液体燃料和化工原料的煤化工技术的简称。通常有两种技术路线：直接液化和间接液化。煤炭和石油都是碳氢化合物，典型烟煤的氢碳比为0.8，汽油、柴油的氢碳比为2（摩尔比），因此，无论采用何种技术路线，煤制油的关键都是增加氢碳比。

3.1 直接液化

直接液化是在粉煤浆中加入气态氢，通过催化剂作用，提高氢碳比，生产液体燃料和化工原料。加氢的作用一是合成液化粗油（可简单表示为CH1.6），二是减少原料煤中的氧、硫和氮，把它们变成H2O、H2S和NH3的形式除去。除去氧可以生成烃油，去除氮和硫化物以免下游精炼用的裂化催化剂中毒。

3.1.1 煤直接液化工艺

具有代表性的煤直接液化工艺技术有德国的IGOR工艺，美国的HTI工艺，日本的化NEDOL工艺。

3.1.2 初步评价

IGOR技术生产柴油、汽油工艺流程简单，装置少。由于液化压力高，与HTI，NEDOL工艺投资要增加些，但压力从17MPa增加到30MPa，投资增加有限。然而液化强度（空速）IGOR比HTI大一倍，生产同样的油，液化反应设备可缩小一倍，所以同样规模条件下IGOR工艺液化反应部分的投资只可能比HTI低。从提质加H2产出合格油品来评价，IGOR由于在线提质加H2，工艺过程大大简化，省去了加H2稳定，加H2裂化等装置，因此单位液体产品可降低投资5%～10%左右。

IGOR工艺选用赤泥为催化剂、价廉，但增加了原料入反应器灰分，这些灰排出时，由于没有溶剂脱灰装置，油损失大，降低了工厂的经济效益。

HTI工艺外循环全返混悬浮床反应器克服了催化剂沉淀的难题，为使用高活性催化剂，防止催化剂沉淀，反应器大型化提供了条件。由于IGOR、HTI反应器已很大，再扩大将受到大件运输等限制，对于中国远离海岸江河的产煤山区，这个优点并不突出。溶剂脱灰增加了油回收率，这是HTI的一大优点，特别对含灰稍大，催化剂选用赤泥的工艺尤其重要。

IGOR技术是德国在40年代生产400万吨液化油的基础上，再经过技术开发及新建的200吨/天中试装置连续运行所取得的数据放大的，建设大型煤液化工厂技术风险较小。

HTI、NEDOL技术由于没有工业性生产装置运行经验，特别是HTI全循环返混反应器仅仅是试验室成果，放大约1000倍到生产装置，其成熟可靠性需实践来证明。

3.2 间接液化

间接液化是将煤炭部分氧化成主要由CO和H2组成的合成气，然后进行催化反应，合成汽油与柴油等烃类燃料或氧化燃料。氢碳比的增加是通过水煤气变换反应（CO+H2OCO2+H2），并脱除反应过程中的CO2实现的。

当前，煤炭间接液化最重要的三个产品是：烃类燃料、甲醇（CH3OH）和二甲醚（CH3OCH3）。

3.2.1 烃类燃料

通过费托合成工艺，把气化产生的小分子聚集成大的碳氢化合物分子，从而生成烃类燃料。简单的描述如下：

nCO+2nH2OnH2O+CnH2n （烯烃）

nCO+2nH2OnH2O+CnH2n+2（烷烃）

3.2.2 甲醇

制造甲醇在商业上已经是很成熟的技术，在中国有广泛应用。主要反应包括：

CO+H2OCO2+H2 （水煤气变换）

CO+H2CH3OH （甲醇合成）

甲醇通过美孚公司的工艺，可以进一步加工成汽油，这也是一项成熟的技术，或可以直接用作燃料。

3.2.3 二甲醚

二甲醚是无毒、无致癌作用、环保的气体喷雾剂。制造方法是甲醇脱水：

2CH3OHCH3OCH3+H2O

3.2.4 间接液化工艺

煤间接液化费托工艺已工业化的有南非Sasol的浆态床、流化床、固定床工艺和Shell公司的固定床工艺。费托工艺自20世纪40年代开发至今，技术不断发展与进步，原料有煤和天然气，南非有世界上最大的费托合成油工厂，年加工煤约4000万吨（包括燃料煤）。Shell公司在马来西亚利用天然气制合成气，用费托工艺建成年产50万吨油工厂。

3.2.5 间接液化的催化剂

催化剂是影响间接液化合成油工艺经济效益是降低成本的关键之一。催化剂应尽量满足廉价高效，具有一定磨损强度，易于和产物相分离，以及环保的要求等。同时可以大规模生产，以及回收再利用。目前，研究开发费托合成油工艺的单位很多，造成了许多不同的合成催化剂体系。就目前的资料，间接液化的催化剂大致分为两类：钴系和铁系催化剂。

3.3 直接液化和间接液化的比较

直接液化和间接液化比较，形象地说，就好比苹果与橘子的比较，仁者见仁，智者见智。大多数文献都从能源转化效率或者油品收率的角度，对直接液化和间接液化进行比较。但是，与石油和天然气相比，由于煤炭是一种低成本、大储量的化石能源，因此，比较直接液化和间接液化的能源转化效率或者油品收率容易产生误导。

直接液化的合成燃料转化效率较高，间接液化的产品使用效率较高；间接液化产品比直接液化产品的环保性能更好；间接液化比直接液化的副产品多；直接液化和间接液化彼此间没有排他性，其产品具有很强的互补性。

以煤代油是中国一项非常重要的能源政策，煤炭间接液化是煤代油工作的一个重要内容。将为解决国家对洁净二次能源——燃料油的需求，提供一条科学和可靠的途径。

4.结论

合成油示范厂的运行状态表明，国内开发的新一代费托合成技术（包括反应器、催化剂等全套技术），已经受了初步的工业化考验，基本上达到“安、稳、常、满”的要求，技术日趋成熟，具备推广和适当扩大再生产的条件。

我国石油资源比较缺乏，煤炭资源较为丰富，用煤替代石油是发展方向。世界上曾有过煤制油工艺的探索，德国、南非分别做过直接液化和间接液化的探索。而我国直接液化煤制油生产线，拥有自主知识产权。但是，国内煤制油的技术还不成熟，目前煤制油示范工程正处于试生产阶段，但一些地区盲目规划现代煤化工项目，造成了部分产能过剩的现象。2009年，随着伊泰集团、潞安矿业集团、神华包头煤间接液化以及神华煤直接液化示范项目的成功投产，经过一段时间的试运行及摸索，在总结示范项目经验基础上，“十二五”期间国家应当会出台相关规划和政策，鼓励煤制油产业的发展。预计，到2015年，中国的煤制油产业的实际产能将超过每年1200万吨，2020年达到3300万吨。

但是，我国的煤制油技术和发达国家的相比还是有些差距的，我们还要继续努力，研制出更加成熟的煤化工工艺，以达到国际先进水平，从而缩小与发达国家的差距。

参考文献

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[4] 李大尚.煤制油工艺技术分析与评价[J].煤工，2003，104（1）：17-23.

篇9

一、国外发展低碳经济的主要财政政策工具

（一）财政措施

1.税收

发达国家采取各种税收手段对高碳资源或高碳产品征税，以抑制其下游的消费量。从而实现低碳减排，其中最直接的政策工具是CO2税（碳税）。世界上直接开征与实行碳税的国家和地区以北欧居多，一些国家间接征收的碳税包含在能源税、环境税或其他税种内。

丹麦20世纪70年代已开征能源消费税，但征税对象只包括家庭和非增值税纳税企业。1992年对企业和家庭正式征收碳税，对汽油、天然气和生物燃料以外的所有CO2排放行为征税。其初始的税率较低，政府对部分企业采取税收优惠或税收返还，后经多次上调。1996年，开征了包括CO2税、SO2税和能源税的新税种。

荷兰1988年对燃料开征环境税，收入专门用于与环境有关的公共支出：1990年开征碳税，隶属于环境税的一个科目。1992年开征能源/碳税（比例各为50%），碳税征税范围覆盖所有能源，电力通过对燃料的征税而间接纳税，碳税收入纳入一般预算管理。1996年开征资源管理税，征税范围包括原油、柴油、液化石油气、天然气和电力，主要征税对象是家庭和小型能源消费者：资源管理税适用累进税率：大型能源消费者主要通过自愿减排协议计划降低CO2排放：税收征缴通过能源税单征收，资金从能源公司转到政府账户：社会组织、教育组织和非营利组织可以得到最高为应纳税金50%的税收返还。

芬兰1990年开征碳税，征收范围是矿物燃料；计税基础是含碳量。开始征收时税率很低，之后逐渐增加。1994年调高了能源税税率，大部分能源征收燃料税，其中一部分是混合的能源/碳税。

瑞典1991年开征碳税，征税范围包括所有燃料油（电力部门使用的部分给予豁免），征税对象包括进口者、生产者和储存者。税率根据燃料含碳量的不同而有区别。1994年后指数化税率实行，以保持真实税率不变。

挪威1991年开征碳税，征税范围是汽油、矿物油和天然气（1992年扩展到煤和焦炭）。开征后税率由低到高调整；对航空、海上运输部门和电力部门（水力发电）给予税收豁免。

德国1999年开征生态税，对摩托车燃料、轻质燃料油、天然气和电力征税，2000年扩展到重质燃料油。开征后对摩托车燃料油和电力的税率有所提高。税收收入投入到养老基金。

瑞士2000年开征碳税，开征基于1999年颁布的《C02法》，最高税率是210瑞士法郎（约相当于160US$/tCO2）。

英国2001年开征气候变化税。对销往企业和公共部门的电力、煤、天然气和液化石油气征税，对热电联产单位的油类耗费和发电以及可再生能源免税，根据产品含碳量不同适用不同的税率。气候变化税制遵循税收中性原则，是一种适用于工业、商业、农业和公共部门的能源税。

美国2006年开征碳税，对发电厂排放的温室气体征税。2006年科罗拉多州的大学城圆石市起首通过碳税法规。碳税收入用于提高能源效率以及改用替代燃料等方面。

加拿大2008年基于魁北克省公布的年度财政预算案，对所有燃料开征碳税。

日本2007年开征全球变暖对策税。该税种具有如下特点：税率低起点、差异化，逐步递增；对环保型产业减税，而对损害环境的行为征税：多减免与配套：社会关注与参与。2011年由环境税独立税改为石油煤炭税附加税。2012年10月1日起开征环境税，由使用化石燃料的各电力公司和燃气公司支付。

2.财政支出

欧盟的碳税收入一般是定向使用或专款专用，财政支出主要用于激励市场主体节能减排与低碳化发展。英国将气候变化税收入主要拨付给服务公益的“碳基金”、投资节能环保项目的补贴、填补调低比例交纳的国民保险金等。“碳基金”的职责一是排除企业在低碳生产模式转变过程中所面临的经济、技术和管理障碍，帮助企业和公共机构提高能源使用效率：二是对具有市场前景的低碳技术进行商业投资。拓宽低碳技术市场：三是通过信息传播和咨询活动。助推企业和公共部门提高应对气候变化的能力。向社会大众、企业、投资人和政府提供低碳经济发展相关的大量有价值的资讯。“碳基金”资金管理实行企业运作模式，比以总体税收为来源的财政支出方式对低碳技术的经济性、成熟度、系统性以及社会总效用的提高更有效。德国通过国家公共财政对新能源产业创新进行扶持，培育了“Q-cell”等创新型企业。

日本在低碳化财政支出方面，增加政府财政预算，投资低碳型基础设施建设、节能技术研发，对民用住宅、办公大楼、学校、公共基础设施等实施导入太阳能发电、绿色家电等节能改造，对节能家电及电动汽车的消费、企业引进先进能源设备进行补贴，并对家庭和企业的减排实施补贴：还辅以实行环保积分制度，鼓励国民购买节能产品。

次贷危机后奥巴马政府重塑美国经济实力的一大措施是绿色革命。其低碳化财政投资方向主要集中于低碳型社会基础设施及节能改造设备、低碳技术（新能源及可再生能源）研发等：其财政补贴（助）的对象是州政府能源高效化、节能项目、可再生能源发电系统以及氢气燃料电池的开发商、大学、科研机构、企业的可再生能源研发、购买节能家电商品的个人、大量销售最佳节能电气的零售商等。

（二）财政信用措施

日本对投资节能环保的企业提供无息财政贷款：美国对可再生能源发电系统以及氢气燃料电池的开发商除提供上述的财政补贴外，还提供融资担保：欧盟政府不仅对节能减排项目进行直接财政补贴低息贷款外，还利用担保基金、循环基金以及风险基金等作为杠杆工具，引导社会资本参与各种能效项目、新能源项目的开发。英国财政部通过“减排基金”，对与财政部申请并签订减排协议的企业给予一定数量的无息贷款，用于技术改造和设备更新。

（三）自动稳定器与相机抉择的稳定器

1.政府采购的调整

绿色采购历史悠久的欧盟国家政府为推动政府绿色采购开发了一系列的指导性文件和工具包。德国、西班牙、意大利等国对可再生能源采用固定价格收购，政府提供补贴，强制性规定电力公司以高价购买利用可再生能源开发的电力。德国1979年设立了环保标志制度以让政府机构优先采购环保标志商品，通过《循环经济和废弃物处置法》规定政府机构要使用有耐用性、可再利用性等特点的环境友好型商品以及服务。采取固定价格收购可再生能源产业产品。2004年欧盟委员会的《政府绿色采购手册》将环境准则纳入政府采购模式。制约并激励供应商，带动并营造绿色消费市场。英国政府2006年公布的《采购的未来》规定政府要优先采购可持续的产品。

2.累进税、税收优惠与减免、税率与税收起征点调整等

前已述及，国外一些国家为发展低碳经济开征的税种（如荷兰的资源管理税）适用累进税率，以限制奢侈浪费、约束过度消费需求，引导消费者理性消费。

欧盟国家普遍实施了绿色税制改革，相继开征有利于控制碳排放量、保护环境的新税种。调整原有税制中不利于低碳化的相关规定，对节能环保实行多种形式的税收优惠，从“谁污染、谁付费”向“谁环保、谁受益”转变，以取得财政收入与资源配置的“双重红利”。

英国开征的包括气候变化税在内的环境税收针对特定技术部门及使用低碳能源的企业实施优惠政策。美国对可再生能源的投资、生产和利用给予税收优惠抵免：对新节能住宅、商用节能建筑、提高住宅能效利用的设备等给予税收优惠抵免以提高能源效率：对购买节能环保型机动车允许在计征州税和联邦消费税时提高扣除额、延长最低选择税的减免等，扩大对家庭节能投资的减税额度，以鼓励节能：对替代能源开发利用、有利于环境保护的研究开发费用等给予税收抵免、直接减免等优惠。芬兰、美国等对企业进行废弃物再利用给予税收抵免、减免税等优惠。荷兰、美国、芬兰、德国规定了环境税税收减免项目和环境税返还项目，对增加环保、节能的投资给予税收抵免、减免税等优惠。德国、日本等国家是对企业购置或制造用于防治污染或废物处理的设备给予加速折旧。

二、国外“低碳革命”财政政策工具的经验

（一）开征碳税或其他绿色税种、收入预算管理与税收中性

国外实行碳税或其他绿色税过程中具有一些共性，主要包括以下几方面。

其一，工业化先行。实行碳税时已完成工业化，并且国民收入已经达到发达国家标准。

其二，税率因势利导。基本以碳含量作为碳税计税依据，基于实际国情设计碳税税率，制定相关税收优惠，逐步加强政策力度，并将碳税收入纳入一般预算管理。

其三，税收中性。征税使社会所付出的代价以税款为限，尽可能不给纳税人或社会带来其他的额外损失或负担，避免干扰市场经济的正常运行，避免税收超越市场机制而成为资源配置的决定因素。欧盟的一些国家初征碳税时，通过减少其他税种的税负，以及合理使用环境税收入以使总体税负不变，并争取“双重红利”。例如，德国等国家在碳税征收的同时降低劳动所得适用税率，通过将碳税收入投入到养老基金减少了个人和企业的缴费水平，由此也拉动了就业。

其四，生产环节征税。为了减少征管成本、保障税额的有效征收，各国或各地区的碳税都建立在已有的税制体系基础上。

（二）财政支出区别补贴生产者与消费者

为推动低碳相关产业的发展，上述各国普遍施行低碳补贴――对于直接由最终需求决定产业兴衰的低碳下游产业（如汽车、家电、房地产等），通常对消费者提供低碳补贴：而为鼓励产品相对同质化的中游产业（如电力等）创新或采用节能降耗的新技术、新工艺，则主要对生产者进行补贴。“区别补贴”作为一种扩张性财政政策工具，在宏观经济低迷时期，发挥了防止经济衰退、寻找新经济增长点的功效。

（三）财政信用正面激励、扶持与税制设定逆向约束、规制相兼

上述各国激励或扶持低碳技术创新的主要财政支出方式是直接拨款、补贴和政府绿色采购以及财政（无息或贴息）贷款，并通过减税、免税、退税、特别折旧和投资作为成本抵扣等税收优惠政策鼓励低碳化生产与消费。

与正面激励、扶持并举的是逆向约束、规制。其方式主要是通过开征某些税种（如碳税、能源税、碳关税等）提高生产或消费成本、设定较高税率或累进税率等给纳税人施压。据估计，征收能源税和碳税对减少能源消费的贡献为10%：而碳关税的开征有利于防止碳排放由发达国家向欠发达国家转移。

（四）政府引导社会参与，相机抉择创新各种财政政策工具

上述各国政府注重对节能减排、新能源及可再生能源等低碳化产业的财政投入和政策支持，由此带动社会资金的投入，并通过财政补贴、税收优惠、政府管制和创新的政策工具（如碳排放交易、碳基金、碳预算等）手段引导低碳革命。

（五）财政政策工具协同其他配套政策工具

低碳化的政策多种多样，政策工具的施行从来不是单一的，而是配套协同的。与英国气候变化税配套的政策有“碳审计”、“碳预算”等。美国实行碳定价政策，并建立全面的温室气体总量管制与排放权交易体制、制定“政府节能采购指南叶旨导选择能源效率高的产品、对在国际贸易中能源消耗量大的商品生产部门提供退款或退税以平衡因排放权交易所带来的成本增加，还制定了向低碳经济转型的法律框架《2009年美国绿色能源与安全保障法案》。日本的碳税实践具有“范围广、附加税方式、税率起点低与差异化、多减免与配套、全民负担与参与”的特色，创设了再商品化与公害防治设备特别折旧制度，2008年开始施行CO，排放可视化管理制度和CO，排放量交易机制，并推行“碳抵消”制度和“碳足迹”制度。

篇10

关键词：低温煤焦油 粗酚 柴油 渣油 沥青

一、目前中低温煤焦油深加工技术方案

1.煤焦油轻馏分提取苯、酚、萘、吡啶等化工产品，煤沥青作为沥青调和组分调和普通道路沥青。

2.煤焦油轻馏分经过酸碱精制或吸附精制调和普通重柴油或燃料油。也可以加适量甲醇增加轻油总产率。煤沥青调和普通道路沥青。

3.轻馏分或全馏分加氢处理生产优质汽柴油调和组分或优质燃料油，煤沥青调和重质燃料油。

低温煤焦油加工途径主要有3种形式，即：燃料型、燃料-油型和燃料化工型。燃料型工艺路线以生产汽油、煤油、柴油等为主，产品很有局限性；燃料-油型，除生产轻质和重质燃料油外，还生产石蜡和油；燃料-化工型工艺路线，除生产汽油、煤油、柴油等燃料油外，还从石脑油馏分中抽提芳烃，利用裂解技术制取烯烃和芳烃类基本有机化工原料，综合利用原料资源。

二、低温煤焦油产品

1.粗酚

定义式：羟基(-OH)跟苯环(C6H5-)直接相连的化合物属于酚类。其中苯酚(C6H5OH)是组成最简单的酚，俗称石炭酸。

特殊气味的无色晶体，熔点为43摄氏度左右，暴露在空气中因部分被氧化而呈现粉红色。常温下苯酚在水中的溶解度不大，温度高于65摄氏度时，则能与水任意比互溶。苯酚具有一定的杀菌消毒能力，可以用作杀菌消毒剂。因苯酚有毒，其浓溶液对皮肤具有强烈的腐蚀性，使用时要小心，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精清洗。

用途:酚是重要的化工原料，可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。

苯酚及其类似物可制做杀菌防腐剂。

邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。

污染：酚污染会给生态系统带来很大危害。

环境酚污染：环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气。

酚类化合物挥发到空间可使大气受污染，含酚的废水流入农田会使土壤受污染，流入地下则会造成地下水污染。

土壤酚污染：被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死。 水体酚污染：水体酚污染会使水生生物受到抑制，繁殖下降、生长变慢，严重时导致死亡。 对人体的危害：酚侵入人体，会与细胞原浆中蛋白质结合形成不溶性蛋白，使细胞失去活性。 酚对神经系统、泌尿系统、消化系统均有毒害作用。

酚污染对健康的影响

有多种化合物，按其化学结构可分为单元酚和多元酚；也可按其性质分为挥发性酚和不挥发性酚。酚在自然界中能被分解。当酚负荷超过自然界的自净能力时，不仅会污染环境，危害各种生物的生长和繁殖，还会危害人体健康。

污染来源：境中的酚主要来自炼焦、炼油、制取煤气、制造酚及其化合物和用酚作原料的工业排放的含酚废水和废气等。不经处理的含酚废水如通过明渠进行灌溉，酚便会挥发进入大气或渗入地下，污染大气、地下水和农作物。目前，苯酚、甲酚等挥发性酚类的污染，特别引起人们的重视。

危害和机理：及其化合物是一种有中等毒性的物质。它们可经皮肤、粘膜、呼吸道和口腔等多种途径进入人体。酚及其化合物是一种细胞原浆毒，在体内的毒性作用是与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性。酚及其化合物所引起的病理变化主要取决于它们的浓度：低浓度时能使细胞变性，高浓度时能使蛋白质凝固。低浓度对人体的局部损害虽不如高浓度严重，但由于其渗透力强，可深入内部组织，侵犯神经中枢，刺激脊髓，最终将导致全身中毒。

防治措施含酚废水的净化法较多,效果也较好,应坚持净化以后再排放,并作好环境中酚的监测中国《生活饮用水卫生标准》规定饮用水中挥发性酚类不得超过0.002毫克/升;《工业企业设计卫生标准》规定,地面水中挥发性酚类的最高容许浓度为0.01毫克／升，在居住区大气中,酚的一次最高容许浓度为0.02毫克/米;规定含挥发性酚废水最高容许排放浓度为0.5毫克／升。

2.柴油

柴油分为车用柴油和专用柴油。 车用柴油也称为轻柴油，主要来自催化裂化的柴油馏分，也有部分直馏柴油馏分。如合适的十六烷值、良好的低温流动性和储存安定性以及低灰分等。

专用柴油也称为重柴油，主要用于固定式柴油发电机、铁路及船舶等大型中、低速柴油发动机，馏分较重，甚至可混入一定量的重油，因此由于馏分较重，不易燃烧完全，不适用于汽车发动机。

为了区别车用柴油与专用柴油，专用柴油往往加染色剂，如香港等地将其染成红色，被人们简称为红油。

但是它们都来自石油：具有代表性的大庆原油属低硫石蜡基原油,口前已开采酌原油以低硫石蜡基居多。这种原油,硫含量低,含蜡量高,凝点高,能生产出优质的煤油、柴油、溶剂油、油及商品石蜡,直馏汽油的感铅性好。辽河原油的硫含量低,轻质馏分多,属于低硫中间石蜡基,是一种较好的原油。其汽油馏分辛烷值高,渣油经氧化后可制石油建筑沥青。胜利原油胶质含量高,相对密度较大,含蜡量高.属含硫中间基。汽油馏分酌感铅性好,且富含环烃与芳香烃,故也是催化重整的良好原料。柴油馏分可生产轻柴油与专用柴油,但因硫含量、氮含量及徽度较高,故需适当精制J闰滑油馏分的脱蜡油经适度精制可生产车用机油、变压器油及机械油等,如经深度精制,则可制取柴油机油。

有的原油硫含量高,胶质含量高,属含硫石蜡基。其直馏汽油馏分产率高,感铅性也好。柴油馏分的十六烷值高,闪点高,硫含量高,酸度大,经精制后.可生产轻柴油与专用柴油。油馏分中,有一部分组分的粘度指数在90以上,是生产内燃机油的良好的原料。

有的原油硫含量低,含蜡量较高,属低硫环烷一中问基。其汽油馏分感铅性好,且也富含环烷烃与芳香烃,故也是催化重整的良好原料。柴汕馏分的凝点及硫含量均较低,酸度较大,产品需碱洗。减压渣油经氧化后可生产石油建筑沥青。

另有些低凝原油硫含量低、含蜡量也低,属低硫中问基。适于生产一些特殊性能的低凝产品,同时还可提取环烷酸是不可多得的宝贵资源人命关天的批注：“红油”又名“工业柴油”。根据香港特区法例，本地供应车辆或游艇使用的轻质柴油每公升需缴纳税款2.89港元。但是，柴油经过加入法例指定的红色染料及化学标记物成为“红油”后，可获准免税及用作工业燃料及海事用途，但不可用作一般车辆或游艇的燃料。

3.渣油

密度:重油／渣油的密度与其氢含量有关。渣油的氢含量越高，其密度越小。

粘度:与油品的族组成有关。烷烃含量高的重油，其粘度较低；芳烃、环烷烃含量较高的重油，粘度也偏高；胶质、沥青质含量高渣油粘度较高，安定性也差。

凝点:凝点取决于重油的组成，含烷烃较多的重油，凝点也较高。重油中含胶质、沥青质较多，就能使其凝点较低。

残炭值: 残炭值反映渣油加工过程中的生焦倾向。残炭值有微残炭值（MCR）、康氏残炭值（CCR）和兰氏残炭值（RCR）几种试验方法和表示值。

减压渣油的残炭值与其化学组成、结构有密切联系，尤其是与渣油的氢碳比、芳碳率和芳环缩合度有关。

中国减压渣油中残炭值的90%集中于胶质和沥青质之中，胶质中的残炭约为残炭总量的50~65%。

灰分:油、渣油中的灰分主要是无机盐和金属有机化合物以及一些混入的杂质。灰分在重油、渣油作为燃料油使用时会增加机件的磨损、腐蚀和产生积炭。重油燃料油标准（SH0356-92）中规定燃料油的灰分含量不得高于0.3%。

分子量:油及其组分的分子量与它们的化学结构密切相关。不同的渣油的分子量差别可能很大。测定重质油平均分子量的适用方法有气相渗透压（VPO）和凝胶渗透色谱（GPC）法等。

4.沥青

理化性质：室温下为黑色脆性块状物, 有光泽；臭味, 熔融时易燃烧, 并有毒。属二级易燃固体。本产品符合GB/T2290-94中温沥青标准。

用途：用于制造涂料、电极、沥青焦、油毛毡等, 亦可作燃料及沥青炭黑的原料。

煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。

参考文献:

[1]李香兰,王仲英. 低温焦油馏分的组成和统计结构表征[J]分析测试技术与仪器, 1999,(04) .