能源時期

能源資源是指為人類提供能量的天然物質。它包括煤、石油、天然氣、水能等，也包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、核能等新能源。能源資源是一種綜合的自然資源。縱觀社會發展史，人類經歷了柴草能源時期、煤炭能源時期和石油天然氣能源時期，目前正向新能源時期過渡，並且無數學者仍在不懈地為社會進步尋找開發更新更安全的能源，可以相信能源的多元時代即將來臨。

基本介紹

• 中文名：能源時期
• 現狀：石油天然氣、新能源
• 歷史：柴草能源時期、煤炭能源時期
• 能源資源概念：指為人類提供能量的天然物質
• 用煤時間：2000多年前的我國春秋戰國時期

煤

煤的歷史

人類開發利用煤炭的歷史悠久，早在2000多年前的我國春秋戰國時期，就已用煤作燃料。18世紀60年從英國開始的產業革命，使能源結構發生第一次革命性變化從生物質能轉向了礦物能源，既由木炭轉向了煤炭。至今煤炭仍是人類最重要的能源之一。1990年世界一次能源消費構成中，煤炭占27.3%，僅次於石油，居第二位。化工原料中的3/5、民用商品能源中的4/5都來自煤炭。我國煤炭資源豐富，儲量居 世界之首，主要分布在華北和東北地區。

煤的形成

在地質歷史上，沼澤森林覆蓋了大片土地，包括菌類、蕨類、 灌木、喬木等植物。但在不同時代海平面常有變化......

當水面升高時，植物因被淹而死亡。如果這些死亡的植物被沉 積物覆蓋而不透氧氣，植物就不會完全分解，而是在地下形成有機 地層。隨著海平面的升降，會產生多層有機地層。

經過漫長的地質作用，在溫度增高、壓力變大的還原環境中，這一有機層最後會轉變為煤層。因埋深和埋藏時間的差異，形成的 煤也不盡相同。

煤的開採

採煤向來是一項最艱苦的工作，當前正在花較大的力量來改善工作條件。由於煤炭資源的埋藏深度不同，一般相應的採用礦井開採（埋藏較深）和露天開採（埋藏較淺）兩種方式。可露天開採的 資源量在總資源量中的比重大小，是衡量開採條件優劣的重要指標，我國可露天開採的儲量僅占7.5%，美國為32%，澳大利亞為35%；礦井開採條件的好壞與煤礦中含瓦斯的多少成反比，我國煤礦中含瓦斯比例高，高瓦斯和有瓦斯突出的礦井占40%以上。我國採煤以礦井開採為主，如山西、山東、徐州及東北地區大多數採用這一開採方式，也有露天開採，如內蒙古霍林河煤礦就是我國最大的露天礦區。

煤的利用

煤既是動力燃料，又是化工和制焦煉鐵的原料，素有“工業糧食”之稱。眾所周知，工業界和民間常用煤做燃料以獲取熱量或提 供動力,世界歷史上，揭開工業文明篇章的瓦特蒸汽機就是由煤驅動的。此外，還可把燃煤熱能轉化為電能進而長途輸運，火力發電占我國電結構的比重很大，也是世界電能的主來源之一。煤燃燒殘留的煤矸石和灰渣可作建築材料。煤還是重要的化工材料。煉焦、高溫乾餾制煤氣是煤最為重要的化工套用，還用於民間和製造合成氨原料；低灰、低硫和可磨性好的品種還可以製造多種碳素材料。

石油

石油的起源

最早提出“石油”一詞的是公元977年中國北宋編著的《太平廣記》。正式命名為“石油”是根據中國北宋傑出的科學家沈括（1031一1095）在所著《夢溪筆談》中根據這種油“生於水際砂石，與泉水相雜，惘惘而出”而命名的。在“石油”一詞出現之前，國外稱石油為“魔鬼的汗珠”、“發光的水”等，中國稱“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。

我們平時的日常生活中到處都可以見到石油或其附屬品的身影，不知你注意了嗎？比如汽油、柴油、煤油、潤滑油、瀝青、塑膠、纖維等還有很多！這些都是從石油中提煉出來的；而我們日常所用的天然氣（液化氣）是從專門的氣田中產出的！通過輸氣管道和氣站再到各家各戶。

目前就石油的成因有兩種說法：①無機論 即石油是在基性岩漿中形成的；②有機論 既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、潟湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用，最後逐漸形成為石油。

形貌與成分

原油的顏色非常豐富紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、甚至透明；原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量，含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質越好！透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油！原油的成分主要有：油質（這是其主要成分）、膠質（一種粘性的半固體物質）、瀝青質（暗褐色或黑色脆性固體物質）、碳質（一種非碳氫化合物）。

組成

石油由碳氫化合物為主混合而成的，具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體！天然氣是以氣態的碳氫化合物為主的各種氣體組成的，具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。

性質

石油的性質因產地而異，密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3，粘度範圍很寬，凝固點差別很大（30 ~ -60°C），沸點範圍為常溫到500°C以上，可容於多種有機溶劑，不溶於水，但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 （83% ~ 87%）、氫（11% ~ 14%），其餘為硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分，約占95% ~ 99%，含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害， 在石油加工中應儘量除去。不同產地的石油中，各種烴類的結構和所占比例相差很大， 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油；介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多，凝固點高，硫含量低， 鎳、氮含量中等，釩含量極少。除個別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占1/3。組成不同類的石油，加工方法有差別，產品的性能也不同，應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高，凝點高，硫含量低，屬低硫石蠟基原油。

尋找、利用石油

從尋找石油到利用石油，大致要經過四個主要環節，即尋找、開採、輸送和加工，這四個環節一般又分別稱為“石油勘探”、“油田開發”、“油氣集輸”和“石油煉製”。下面就這四個環節來追溯一下石油工業的發展歷史。

分工

在整個的石油系統中分工也是比較細的：

物探： 專門負責利用各種物探設備並結合地質資料在可能含油氣的區域內確定油氣層的位置；

鑽井： 利用鑽井的機械設備在含油氣的區域鑽探出一口石油井並錄取該地區的地質資料；

井下作業： 利用井下作業設備在地面向井內下入各種井下工具或生產管柱以錄取該井的各項生產資料，或使該井正常產出原油或天然氣並負責日後石油井的維護作業；

採油： 在石油井的正常生產過程中錄取石油井的各項生產資料並對石油井的生產設備進行日常維護；

集輸： 負責原油的對外輸送工作；煉油 將輸送到煉油廠的原油按要求煉製出不同的石油產品如汽油、柴油、煤油等。

“石油勘探” 　“石油勘探”有許多方法，但地下是否有油，最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度，往往反映了這個國家石油工業的發展狀況，因此，有的國家競相宣布本國鑽了世界上第一口油井，以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。

“油田開發” 　“油田開發”指的是用鑽井的辦法證實了油氣的分布範圍，並且有井可以投入生產而形成一定生產規模。從這個意義上說，1821年四川富順縣自流井氣田的開發是世界上最早的天然氣田。

“油氣集輸” 　“油氣集輸”技術也隨著油氣的開發應運而生，公元1875年左右，自流井氣田採用當地盛產的竹子為原料，去節打通，外用麻布纏繞塗以桐油，連線成我們現在稱呼的“輸氣管道”，總長二、三百里，在當時的自流井地區，綿延交織的管線翻越丘陵，穿過溝澗，形成輸氣網路，使天然氣的套用從井的附近延伸到遠距離的鹽灶，推動了氣田的開發，使當時的天然氣達到年產7000多萬立方米。

“石油煉製” 　至於“石油煉製”，起始的年代還要更早一些，北魏時所著的《水經注》，成書年代大約是公元512~518年，書中介紹了從石油中提煉潤滑油的情況。英國科學家約瑟在有關論文中指出：“在公元十世紀，中國就已經有石油而且大量使用。由此可見，在這以前中國人就對石油進行蒸餾加工了”。說明早在公元六世紀我國就萌發了石油煉製工藝。

石油是一種液態的，以碳氫化合物為主要成分的礦產品。原油是從地下采出的石油，或稱天然石油。人造石油是從煤或油頁岩中提煉出的液態碳氫化合物。組成原油的主要元素是碳、氫、硫、氮、氧。

具有不同結構的碳氫化合物的混和物為主要成份的一種褐色、暗綠色或黑色液體。

最早發現石油的記錄

一

我國人民發現和使用石油的時間為世界最早。始於何時，據稽考，至遲在三千多年前就已開始。

最早發現石油的記錄源於《易經》：“澤中有火”,“上火下澤”。澤，指湖泊池沼。“澤中有火”，是石油蒸氣在湖泊池沼水面上起火現象的描述。此書在西周時（公元前十一世紀至公元前771年）已編成，距今三千多年。

二 　最早發現石油的記錄石油產地的古籍，是一千九百年以前東漢文學家、歷史學家班固（公元32－92年）所著的《漢書·地理志》。書中寫道：“高奴縣有洧水可燃”。高奴縣指現在的陝西延安一帶，洧水是延河的一條支流。這 里明確記載了石油的產地，並說明石油是水一般的液體，可以燃燒。

三

最早採集和利用石油的記載，是南朝（公元420－589年）范曄所著的《後漢書·郡國志》。此書在延壽縣（指當時的酒泉郡延壽縣，即今甘肅省玉門一帶）下載有：“縣南有山，石出泉水，大如，燃之極明，不可食。縣人謂之石漆”。“石漆”，當時即指石油。晉代（公元265－420年）張華所著的《博物志》和北魏地理學家酈道元所著的《水經往》也有類似的記載。《博物志》一書既提到了甘肅玉門一帶有“石漆”，又指出這種石漆可以作為潤滑油“膏車”（潤滑車軸）。這些記載表明，我國古代人民不僅對石油的性狀有了進一步的認識，而且開始進行採集和利用了。

作用

一

我國古代人民，除了把石油用於機械潤滑外，還用於照明和燃料。唐朝（公元618一907年）段成武所著的《酉陽雜俎》一書，稱石油為“石脂水”：“高奴縣石脂水，水膩，浮上如漆，采以膏車及燃燈極明。”可見，當時我國已套用石油作為照明燈油了。隨著生產實踐的發展,我國古代人民對石油的認識逐步加深，對石油的利用日益廣泛。到了宋代，石油能被加工成固態製成品-石燭，且石燭點燃時間較長，一支石燭可頂蠟燭三支。宋朝著名的愛國詩人陸游（公元1125－1209年）在《老學庵筆記》中，就有用“石燭”照明的記敘。

二 　石油還是我國古代最早使用的藥物之一。明朝李時珍（1522－1596年）的《本草綱目》曾經記載，石油可以“主治小兒驚風, 可與他藥混合作丸散，塗瘡癬蟲癩，治鐵箭人肉”。

早在一千四百年以前，我國古代人民就已看到石油在軍事方面的重要性，並開始把石油用於戰爭。《元和郡縣誌》中有這樣一段史實：唐朝年間（公元578年），突厥統治者派兵包圍攻打甘肅酒泉，當地軍民把“火油”點燃，燒毀敵人的攻城工具，打退了敵人，保衛了酒泉城。石油用於戰爭，大大改變了戰爭進程。因此，到了五代（公元907～960年），石油在軍事上的套用漸廣。後梁（公元919年）時，就有把“火油”裝在鐵罐里，發射出去燒毀敵船的戰例。我國古代許多文獻，如北宋曾公亮的《武經總要》，對如何以石油為原料製成頗具威力的進攻武器——“猛火油”，有相當具體的記載。北宋神宗年間，還在京城汴梁（今河南開封）設立了軍器監，掌管軍事裝備的製造，其中包括專門加工“猛火油”的工場。據康譽之所著的《昨夢錄》記載，北宋時期，西北邊域“皆掘地做大池，縱橫丈余，以蓄猛火油”，用來防禦外族統治者的侵擾。

此外，我國古代在火藥配方中，開始使用石油產品瀝青，以控制火藥的燃燒速度。這一技術，比外國早了近一千年。

石油的命名

宋代著名科學家沈括的命名 　最早給石油以科學命名的是我國宋代著名科學家沈括（1031～1095年，浙江錢塘人）。他在百科全書《夢溪筆談》中，把歷史上沿用的石漆、石脂水、火油、猛火油等名稱統一命名為石油，並對石油作了極為詳細的論述。“ 延境內有石油……予疑其煙可用，試掃其煤以為墨，黑光如漆，松墨不及也。……此物後必大行於世，自予始為之。蓋石油至多，生於地中無窮，不若松木有時而竭。”“石油”一詞，首用於此，沿用至今。沈括曾於1080－1082年任延路經略使，對延安、延長、 縣一帶的石油資源親自作了考察，還第一次用石油製成石油炭黑（黑色顏料），並建議用石油炭黑取代過去用松木、桐木炭黑制墨，以節省林業資源。他首創的用石油炭黑製作的墨，久負盛名，被譽為“延州石液”。事實證明，我國有大量的石油蘊藏，石油和石油產品不僅自給有餘，還出口國外幾十個國家和地區，確實“生於地中無窮”，並“大行於世”。九百年前，我國人民對石油就有了這樣的評價，在世界上是罕見的，尤其是對未來石油潛力的預言。更是難能可貴的。

我國古代人民採集石油的歷史

有十分悠久的歷史，特別是通過鑽鑿油井和氣並來開採石油和天然氣的技術，在世界上也是最早的。晉代張華所著的《博物志》記載了四川地區，從兩千多年以前的秦代就開始鑿井取氣煮鹽的情況。“臨邛火井一所，縱廣五尺，深二三丈”，“先以家火投之”，再“取井火還煮井水”。據載此法效果大，省事簡辦，“一斛水得四、五斗鹽”，比家火煮法，得鹽“不過二、三斗”，顯然火井煮鹽，成本低，產量高，被認為是手工業的一項重大發展。當時鑿井是靠人工挖掘，公元1041年以後，鑽井用的工具有了很大改進，方法也有所更新。據《蜀中廣記》記載，東漢時期，“蜀始開筒井，用環刃鑿如碗大，深者數十丈”。據古籍記載，古代在陝西、甘肅、新疆、四川、台灣等省發現了石油礦。據《台灣府志》記載，清朝鹹豐十年，台灣新竹縣發現了石油，一個名叫邱苟的人，挖坑3米，每天收集6公斤左右石油，並用其點燃手提馬燈。

我國明代以後,石油開採技術逐漸流傳到國外。明朝科學家宋應星(生於1587年，江西奉新縣人）所著的科學巨著《天工開物》，把長期流傳下來的石油化學知識作了全面的總結，對石油的開採工藝作了系統的敘述。全書18卷，圖文並茂，出版於明末崇禎十年，即1637年，是當時世界上僅有的一部化學工藝百科全書。它的問世，使後者難以繼了。書中記載，不但反映出豐富的化學知識，亦反映出當時的化學工藝生產水平。我國古代石油開採的許多技術環節和技術項目，皆有賴於此書而得以流傳。該書十六世紀傳到日本，1771年的日本翻刻本受到日科技界的注意。十八世紀傳到歐洲，十九世紀上半葉起，陸續出現了歐洲文節譯本，1869年出現了比較詳細的法文節譯本。二十世紀後半葉以來，全部被譯為日、英、俄文，成為世界科技史的名著之一。難怪有的國家石油技術資料也公認，我國早在公元1100年就鑽成了1000米的深井。說明在那時，我國的石油鑽井技術就達到了比較高的水平。

除此以外，石油還可以提煉成汽油、煤油、柴油、瀝青、潤滑油、石蠟。