Ⅰ 煤能生成石油嗎
煤炭,是人們最熟悉和最「親切」的能源,從極普通的鄉村小灶到大型供熱系統,都能見到它的身影。煤炭在我國的能源結構中佔到了70%以上,充當極為重要的「角色」。在世界能源市場上,煤炭所佔的比例也相當大。
煤在能源結構中佔有如此「顯赫」的地位,應該會受到人們的喜愛吧。可是,長期以來,石油勘探人員卻對在油氣勘探中遇到的煤層或含煤地層感到十分惱火。這是因為在很長一段時間里,人們一直認為煤與石油是一對相互對立的「冤家」,即成煤環境下不適於生成石油。於是,石油勘探工作者一旦證實自己正在從事勘探的沉積盆地是一個含煤盆地,或者某一個勘探層系屬於含煤層系的時候,勘探石油的工作往往不是被終止就是放緩了勘探的速度。
其實,在中外大量的文獻中,都曾記載過在開採煤的過程中發現少量石油的消息。但這些現象並未引起石油地質界的重視。含煤盆地或含煤地層與石油無緣的觀念束縛了幾代石油地質工作者的思想。
人們對自然界的認識是無止境的。20世紀60—80年代,經過幾代石油與地礦工作者的努力,終於在澳大利亞、紐西蘭、加拿大、印度尼西亞等國家相繼發現了典型的由煤層或含煤地層形成的油田。
煤為什麼可以形成石油而以前又不為石油地質學家所重視呢?從理論上講,石油主要由水中低等生物(包括浮游植物(藻類)和浮游動物)經過地球化學、生物化學、熱變質等作用後形成的;煤炭則主要是由陸生高等植物經過煤化作用形成的。從本質上講,兩者的「母質」都是生物有機質,可以稱為「同源」。那麼,煤與石油之間會有什麼關系嗎?
在顯微鏡下,可以識別出煤中三大類基本有機成分:鏡質組(主要源於植物的木質素和纖維素)、隋質組(植物組織經過絲碳化作用形成的富碳成分)和殼質組(植物的孢子、花粉、角質層、木栓質體、基質鏡質體等構成的富氫成分)。其中,鏡質組和殼質組是生成石油的主要物質。
科技人員經過模擬試驗發現,主要存在於樹皮之中的高等植物的木栓質體和主要由高等植物的木質纖維組織形成的腐殖質,在溫度和壓力尚不太高的條件(石油地質學上稱之為「低熟階段」)下,便可以形成石油和天然氣,這是地層中主要的產油氣階段。而存在於煤中的一些組分則要在溫度和壓力進一步增加的條件下才可能生成石油。在熒光顯微鏡下觀察,煤確實形成了石油,在煤塊內部的裂紋和孔孔洞洞中,可以看到許多發出強烈熒光的物質,這是煤在排出輕質組分液態烴以後殘留下的重質瀝青。這種現象證明煤不僅生成了石油,而且還排出了煤層之外。多年的石油地質學與煤岩學研究表明,如果煤中的木栓質體含量達3%以上,就可以成為具有生油能力的油源岩。
由於煤生成的石油的物理和地球化學特徵十分明顯,所以很容易被識別。煤生成石油以後,重質部分往往會因煤中孔孔洞洞所產生的強大吸附力而被滯存在煤內,輕質部分則相對較容易被排出,所以由煤或含煤地層所形成的石油大多是高品位的輕質油。
然而,由於煤的吸附性較強,而且煤中大量存在微孔隙,使得煤中生成的石油比在岩石中生成的石油更難排出,這也是在全世界范圍內有難以計數的煤礦,但卻較少有煤成油田的主要原因之一。
我國的煤炭貯藏量極為豐富,多年來的煤產量一直居世界首位。據不完全統計,我國石炭—二疊系、侏羅系和古近—新近系三大主要產煤地層的分布面積占我國陸地面積的1/8。近年來,在新疆吐魯番—哈密盆地找到的新疆第三大油田——吐哈油田就是一個含煤地層生成石油和形成油藏的實例。
煤不但可以生成石油,更可以生成豐富的天然氣。由於甲烷的分子附著力極強,而且煤內的孔隙空間又具有強大的容積,所以與常規的砂岩儲層相比,煤的儲氣量更大,往往可以達到砂岩儲層的兩倍以上。
根據我國境內已發現的200多個類型不同、面積不等的含煤盆地的推算,埋藏深度小於2000米的煤炭資源量可達5.0882萬億噸,如果按每噸煤平均含氣7.14立方米計算,由煤產生的天然氣資源量可達33.6萬億立方米,約合159.6億噸可采原油。
當然,在國內外的研究人員中,也有對煤成油持斷然否定態度的。在我國石油地質界比較公認的觀點是:煤可以生成石油,但要形成具有工業意義的大油藏,主要貢獻者應該是夾在煤層之間的那些富含有機質的泥質岩,即含煤岩系。
人類可以造出石油嗎?
對於這個問題,答案是肯定的。而且,人造(人工合成)石油的研究幾乎是與天然石油的工業開發同步開展的。從20世紀初開始,人類一方面日益加強對地下石油的勘探開采,另一方面也在鍥而不舍地尋找人造石油的有效途徑。尤其是那些缺乏天然石油資源的國家,對人工合成石油的研究特別有興趣。
在眾多的發明專利中,由德國化學家弗?費希爾(Fischer)和漢斯?托羅普希(Tropsch)於1923年創立的弗—托合成法已經受了歷史的考驗,是目前依然在使用的人工合成石油方法。在第二次世界大戰期間,德國的科技人員用這種方法實現了每年為法西斯德國提供100萬噸合成油的創舉。1955年此法傳入南非,目前南非的合成能力已高達650萬噸/年。
弗—托合成法是以氫和一氧化碳(或二氧化碳)為原料,在以鐵為催化劑的作用下合成烴類。它的化學反應機理類似於植物的光合作用,即通過一氧化碳(或二氧化碳)的催化加氫作用和還原聚合作用形成有機化合物。
日本最近研究出了一種把海水轉變為石油的方法。他們發明的方法有七道工序:①制備含碳元素的有機碳化物;②制備碳化物(碳與電負性比自己小的金屬元素結合成的二元化合物);③製造有機碳素物質;④製造有機鉛物質(含鉛的有機碳化合物);⑤人工石油原料;⑥粗製的人工石油原料;⑦提純人工石油產品。
這種方法的優點是價廉,原料來源極為豐富,製成的油料適用於汽車的發動機等,無疑,這是一種意義重大的方法。
不久前,美國太平洋西北巴特爾實驗室提出了一種利用污泥製造石油的簡易方法。他們先把下水道和河道中的污泥進行濃縮,至少使其體積減少到以前的20%。然後加入強鹼,在加壓的條件下,把這種污泥與強鹼的混合物轉化成石油類物質,然後再加工成燃料油。
加拿大和德國的科學家們發明的「低溫轉變法」也能把污泥轉化為石油物質。這種製造過程還能得到30%濃度的昂貴的脂肪酸。這是一種成本低且有利於環保的方法,已引起許多國家工業部門的重視。試想一下,一旦那遍布全球、取之不盡、用之不竭的污泥經過工藝處理,可以變為寶貴的石油,該是一件令人多麼激動的事情啊!
近代地球化學研究已經證實,藻類是生成石油的重要物質,所以從理論上講,含有豐富油脂的藻類是可以用來製造石油的。美國太陽能研究所的科研人員就研製成功了這種技術。用此法生產出的石油主要成分是汽油。它是將藻類通過裂化和酪基轉移反應轉化為汽油及其他油類。這是一種比較昂貴的製造石油技術,有人在20世紀90年代後期曾估計用這種方法製成的汽油價格可高達近500美元/噸。
生物化學專家估計,每克小球藻可以提供22千焦耳的能量。因此,隨著科學技術與工藝水平的提高,開發利用藻類能源有著十分廣闊的前景。
在廣大的農村地區,人們大多把木材或草木、莊稼稈之類的植物纖維素直接燃燒,這不但熱值不高,利用率低,而且污染環境。人們在想方設法提高這類物質的利用率時,發現可以用它來製造石油。
20世紀90年代初,英國科學家通過發酵加工並結合一些化學方法,將新鮮的青草等植物纖維素轉化為燃料油。巴西人已經用發酵的方法從甘蔗中獲得了燃料,大約可以從1噸甘蔗中產生65升純度達96%的酒精和其他燃料油。
在我國廣東省的茂明和東北的撫順,人們早已開展了在高溫、高壓催化劑的條件下,從富含有機質的黑褐色油頁岩中提取石油的方法,這也應屬於一種人工製造石油的方法。
從目前已經實現的方法來看,我國製造石油的原料十分豐富,價格低廉,這些方法對於緩解我國能源緊張局面無疑將會發揮重要的作用。
除此之外,人造石油還有一個重要而豐富的物質來源——煤炭。在400℃高溫和50~300大氣壓下,將煤粉與氫氣混合,經過化學反應之後,煤粉幾乎能完全變成液態的人工合成石油。這種合成石油與天然石油沒有多大的區別。這就從理論與實踐上證實了人造石油的可能性。
許多國家都十分重視用煤炭生產石油,早在20世紀30年代,蘇聯就開始研究煤炭的加氫反應,蘇聯學者還採用了先將煤氣化,然後在有催化劑存在的情況下使煤氣液化成油的方法。在80年代後期,歐洲國家用煤炭合成石油的成本要比當時天然石油的成本高0.5倍,但若改進工藝、擴大生產,二者則有望持平。
國際能源專家認為,石油在現代化大規模企業中的用途與用量都在不斷增長,依靠蘊藏量極為豐富的煤炭作原料擴大液體燃料生產應該是適宜的。有的專家甚至估計,到21世紀中葉,煤造石油也許將取代天然石油,當然這種「取代」的速度也將取決於石油探明儲量的增加速度、現代化工技術的發展以及全球國際政治格局的變革等因素。
Ⅱ 如何從煤炭中提煉石油
煤炭是無法直接提取石油的。
煤炭轉化石油 及現在很火的 煤變油工程。
「煤變油」技術,是把煤炭在高溫下加氫、加壓、加催化劑,產生粗油,再經過煉化取得汽柴油,以此解決世界能源煤多油少的結構性缺點,目前此項技術已成為許多國家開發的熱點。
Ⅲ 煤和石油是如何形成
煤炭形成主要是以森林植被為主,是在冰川期時,雪崩埋在地下的森林炭化得來的!(所以一般在山區地區容易形成煤。)
石油主要是海洋和大面積低窪地區(如大面積的湖泊)為主,主要是大量的藻類和含油植物和動物屍體為主!
煤是一種可燃的黑色或棕黑色沉積岩,這樣的沉積岩通常是發生在被稱為煤床或煤層的岩石地層中或礦脈伏和中。
因為後來暴露於升高的溫度和壓力下,較硬的形式的煤可以被認為是變質岩,例如無煙煤。煤主要是由碳構成,連同由不同數量的其它元岩櫻素構成,主要是氫,硫,氧和氮。
(3)煤怎麼提煉成石油擴展閱讀:
煤氣化可用於產生合成氣,這是一種一氧化碳(CO)和氫氣(H₂)氣體的混合物。通常合成氣被用於燃燒於燃氣輪機產生電力,但是,通過費托合成工藝,合成氣的通用性也允許它被轉換成運輸燃料如汽油和柴油。煤氣化聯合費托技術被南非的薩索爾化學公司使用,從煤和天然氣生產汽車用的燃料。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海粗廳叢洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
Ⅳ 煤能變成汽油嗎
1884年10月11日,德國化學家貝吉烏斯出生於奧爾登堡。他運用自己創導的高壓化學作用理論,奇跡般地從石頭中提煉出油,從煤里提煉出液體燃料,從木材里提煉出糖,從而開拓了化學工業的新發展。現在,一起來了解一下煤怎麼能變成汽油吧!
大家知道,汽油是從石油中提煉得到的一種重要燃料。除此之外,石油還是生產乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯及醇等基本化工產品的原料。
地球上的石油資源並不豐富,相比而言,煤的儲量較為豐富,可采年限達幾百年,尤其在我國,煤已成為工業生產和生活的重要能源。然而,我國煤炭的84%是直接用於燃燒的。直接燃燒煤存在三個問題:一是能源的利用率低;二是煤含有多種有用的化合物,如能綜合利用可成倍提高經濟效益,而僅用於燃燒則頗為可惜;三是嚴重污染環境。能不能想辦法避免產生這些問題呢?
煤和石油都是化石燃料,都是以碳和氫為主的化合物,從這一點來看,它倆是一對「黑色兄弟」。煤與石油的最大區別是氫含量不同,石油中氫的含量為11%~14%,煤只含5%~8%。盡管如此,煤還是有可能變成汽油的。早在半個多世紀之前,化學家就已在實驗中嘗試將煤變成汽油的各種方法了。
直接加氫法,通常是先把煤磨成細粉狀,再與溶劑混合,通入氫氣,然後在高壓條件下加熱到380~460℃,使煤和氫反應,得到「人造石油」及其他低分子產物。將「人造石油」作蒸餾分離,就可得到相應的汽油、柴油等燃料。氣化合成法則是指將煤先製成煤氣,在煤氣中補充一些氫氣,把一氧化碳和氫的質量比控制在1∶2,使它們在鐵、鈷或鎳作為催化劑和200℃等條件下發生合成反應,得到的產物中,汽油含量可達到83%,另外還含有柴油等物質。由於把煤製成煤氣的技術已經十分成熟,所以上述氣化合成汽油的生產工藝相對也較容易辦到。另外,還可先把一氧化碳和氫合成為甲醇,然後再由甲醇轉化成汽油。這一方法在生產上顯得更為簡便而有效。如使用性能較好的分子篩催化劑,可使甲醇99%轉化為汽油,而且轉化過程中消耗能量很小,由此製得的汽油成本僅比合成甲醇略高一些。
由於在把煤變成汽油的過程中,能除去對人體及環境有害的雜質,而且煤又比石油更便於運輸和使用,所以許多國家都已經籌建了較大規模的煤液化工廠。同時,科學家仍在繼續研究把煤變成汽油的更新、更好的方法,使儲量豐富的煤能部分替代石油,更好地為人類服務。
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Ⅳ 煤是怎樣變成油的
煤直接液化需要在大約450℃高溫、15—20MPa氫氣壓下進行加氫反應。煤直接液化的主要原料是煤和氫氣,加氫反應是在催化劑和循環溶劑的作用下實現的。 此項技術在二戰期間一度在德國實現了工業化生產。到了20世紀80年代,美國、德國和日本等西方國家又相繼開發出新一代的煤直接液化的工藝,並完成了日處理百噸級煤的煤直接液化中試廠的設計、建設和成功運轉,有的國家已完成了日處理5000噸煤的液化示範廠的設計。 "但是目前世界上還沒有一個國家擁有工業化的煤直接液化工程的經驗,我國正在進行世界上首座煤直接液化示範廠的建設,一些工程化的技術問題將在我國煤直接液化示範廠項目中得以突破和解決。" 方法二:間接液化法 煤的間接液化是先將煤氣化,生產出原料氣,經凈化後再進行合成反應,生成油的過程。它是德國化學家於1923年首先提出的,可以分三大步。 第一步:製取合成氣。 把經過適當處理的煤送入反應器,在一定溫度和壓力下通過氣化劑(空氣或氧氣+蒸汽),使煤不完全燃燒,這樣就能以一定的流動方式將煤轉化成一氧化碳和氫氣混合的合成氣,灰分形成殘渣排出。 第二步:進行催化反應。 把這些合成氣凈化,在催化劑作用下,讓合成氣發生化合反應,合成烴類或液態的烴類的類似石油和其他化工產品。這個過程催化劑起著關鍵的作用。 很早時候,國外有一家公司曾經研製出成分為鐵、硅、鉀、銅的催化劑,所得產物組成為:汽油32%、柴油21%、石蠟烴47%。 第三步:需要對產物進行進一步的提質加工。 因為經過催化反應出來的油可能有很多指標不合格,如十六烷值含量、硫含量、水分,以及黏度、酸度等,所以還需要把產物進行處理,使其達到合格標准,滿足市場需要。
Ⅵ 石油能從煤炭中提煉出來嗎
應該說可以的。先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應,漏叢腔使煤炭全部氣化、轉化成合成氣(一氧化碳和氫氣的鄭友混合物),然後再在催化劑的作用下合成為液體燃料的工藝技術。就叫間接液化。依靠間接液化技術,不但可以從煤炭中提煉汽油、返衫柴油、煤油等普通石油製品,而且還可以提煉出航空燃油、潤滑油等高品質石油製品以及烯烴、石蠟等多種高附加值的產品。
Ⅶ 煤炭能轉化成石油嗎
可以,二戰的時候,德國人就用不少,解放初期,國內也有。
Ⅷ 煤炭和石油是怎麼形成的
1、煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可燃沉積岩,這就是煤炭的形成過程。
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煤炭和石油的用途:
一、煤炭的用途十分廣泛,可以根據其使用目的總結為三大主要用途:動力煤、煉焦煤、煤化工用煤,主要包括氣化用煤,低溫干餾用煤,加氫液化用煤等。
二、石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范圍可以分為如下五種:
1、點燃式發動機燃料有航空汽油,車用汽油等。
2、噴氣式發動機燃料(噴氣燃料) 有航空煤油。
3、壓燃式發動機燃料(柴油機燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4、液化石油氣燃料即液態烴。
5、鍋爐燃料有爐用燃料油和船舶用燃料油。
Ⅸ 煤炭能轉化成石油嗎
煤炭不能轉化成石油。
煤是由原始植物形成,包括高等植物和低等植物。植物遺體大量堆積是成煤的物質條件,高等植物形成的煤叫腐植煤,低等植物形成的煤叫腐泥煤。由高等植物和低等植物共同形成的煤叫腐植腐泥煤。煤炭的主要成分是碳。
石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬於化石燃料。
Ⅹ 煤炭能提煉油嗎
1.將煤氣化轉變為固體石蠟,後者可以進一步提煉出柴油、萘及包含丁烷和丙烷等的液體燃料.
2.煤提煉出石油.
3.煤經過燃燒後產生的氣態物是煤氣,液態物就是原油,但燃燒產生的這一油品必須經過加工才能提煉出汽油和柴油。
4.煤提煉後,可以得到煤氣、煤焦油和焦炭。 煤氣是多種化工原料,用它來合成橡膠、化肥等工業品。 煤焦油可以用來合成塑料、合成纖維、殺蟲劑、糖精、染料、葯品、炸葯等多種工業品。 焦炭是灰黑色的、有小孔的固體,與煤相比雜質少,是冶煉鋼鐵不可缺少的燃料。