A. 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。
B. 是否可以將煤通過化學手段轉化為石油
可以。煤轉油是由煤炭氣化生產合成氣、再經費-托合成生產合成油稱之為煤炭間接液化技術。「煤炭間接液化」法早在南非實現工業化生產。南非也是個多煤缺油的國家,其煤炭儲藏量高達553.33億噸,儲采比為247年。煤炭占其一次能源比例為75.6%。南非1955年起就採用煤炭氣化技術和費-托法合成技術,生產汽油、煤油、柴油、合成蠟、氨、乙烯、丙烯、α-烯烴等石油和化工產品。
煤與石油都是由碳、氫、氧為主的元素組成的天然有機礦物燃料,這是煤能製成油最根本的基礎。但它們在外觀和化學組成上都有明顯差別,其中最明顯的差別就是氫、氧含量的不同。煤中氫含量低、氧含量高,氫/碳比低、氧/碳比高。
煤的化學成分中氫含量為5%,碳含量較高,而成品油中氫含量為12%-15%,碳含量較低,且油品為不含氧的液體燃料。這主要是由於煤與石油的分子結構不同。因此,要將煤轉化為液體產物,首先要將煤的大分子裂解為較小的分子。而要提高氫/碳比,就必須增加氫原子或減少碳原子。總之,煤液化的實質是在適當溫度、氫壓、溶劑和催化劑條件下,提高其氫/碳比,使固體的煤轉化為液體的油。
C. 煤和石油的關系
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」。
煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。
石油是指氣態、液態和固態的烴類混合物,具有天然的產狀。石油又分為原油、天然氣、天然氣液及天然焦油等形式。石油是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。
(3)煤炭變成石油了怎麼回事擴展閱讀
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)。
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。
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。
煤生成石油以後,重質部分往往會因煤中孑L孔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,這也是為什麼全世界范圍內有難以計數的煤礦,卻較少有煤成油田的主要原因之一。
近年來,在新疆吐魯番一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。
D. 煤和石油是怎麼形成
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,與芹晌生物無關,可再生。
石油,地質勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐鄭緩色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。
(4)煤炭變成石油了怎麼回事擴展閱讀
1.石油的性質因產地而異,密度為0.8 -1.0g/cm3,粘度范圍很寬,凝固點差別很喊首模大(30 ~ -60攝氏度),沸點范圍為常溫到500攝氏度以上,可溶於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。
2.原油的顏色非常豐富,有甚紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、至透明;原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量決定的,含的越高顏色越深。
3.石油的成分主要有: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。石油是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。
E. 煤和石油到底是怎麼形成的
煤是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦產,一種固體可燃有機岩,主要由植物遺體經生物化學作用,埋藏後再經地質作用轉變而成。俗稱煤炭。
研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現今已發現的油藏中,時間最老的達5億年之久。但一些石油是在侏羅紀生成。在地球不斷演化的漫長歷史過程中,有一些"特殊"時期,如古生代和中生代,大量的植物和動物死亡後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。由於沉積物不斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進行,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣,是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。
F. 煤石油是怎麼形成的
煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底,轉化成泥炭,然後轉化成褐煤,然後為次煙煤,之後煙煤,最後是無煙煤。 煤產生之碳氫化合物經過地殼運動空氣的壓力和溫度條件下作用,產生的碳化化石礦物,亦即,煤炭就是植物化石,不可再生。 這涉及了很長時期的生物和地質過程。石油是古代海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。
G. 煤炭能變成石油原因
煤炭 經過自然改造 就是石油 本物質碳元素
H. 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。
I. 煤炭變石油是怎麼回事
煤炭的主要成分是碳,石油的主要成分是烴類(碳氫化合物)。
許多勘探資料都表明,全世界煤的可開采資源是巨大的,其能量值相當於石油資源的10倍。煤和石油的形態、形成歷史、地質條件雖然不同,但是它們的化學組成卻大同小異。煤中約含碳80%~85%,含氫4%~5%,平均分子量在2000以上。石油含碳85%,含氫13%,平均分子量在600以內。從組成上看,它們的主要差異是含氫量和分子量的不同,因此,只要人為地改變壓力和溫度,設法使煤中的氫含量不斷提高,就可以使煤的結構發行變異,由大分子變成小分子。當其碳氫比降低到和石油相近時,則煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油氣、噴氣燃料等石油產品了。同時還可以開發出附加值很高的上百種產品,如乙烯、丙烯、蠟、醇、酮、化肥等,綜合經濟效益十分可觀。
國際上經典的煤變石油工藝是把褐煤或年輕煙煤粉與過量的重油調成糊狀(稱為煤糊),加入一種能防止硫對催化劑中毒的特殊催化劑,在高壓釜里加壓到20266~70931千帕並加熱到380~500攝氏度的溫度,在隔絕空氣的條件下通入氫氣,使氫氣不斷進入煤大分子結構的內部,從而使煤的高聚合環狀結構逐步分解破壞,生成一系列芳香烴類的液體燃料和烷烴類的氣體燃料。一般約有60%的煤能轉化成液化燃料,30%轉化成為氣體燃料。具體來說,煤變石油的工藝可分為「直接液化」和「間接液化」兩種,從世界范圍來看,無論哪一類液化技術,都有成熟的範例。
「直接液化」是對煤進行高壓加氫直接轉化成液體產品。早在第二次世界大戰之前,納粹德國就注意到了煤和石油的相似性,從戰略需要出發,於1927年下令建立了世界上第一個煤炭直接液化廠,年產量達10萬噸,到1944年達到423萬噸,用來開動飛機和坦克。一些當時的生產技術,今天還在澳大利亞、德國、巴基斯坦和南非等地應用。
「間接液化」是煤先氣化,生產原料氣,經凈化後再行改質反應,調整氫氣與一氧化碳的比例。此項技術主要源於南非,技術已非常成熟,煤變石油成本已低於國際油價,但技術一直嚴格保密。20世紀50年代,南非為了克服進口石油困難,成立了南非薩索爾公司,主要生產汽油、柴油、乙烯、醇等120多種產品,總產量達到700多萬噸。目前,這家公司的3個液化廠,年耗煤4590萬噸,年產合成油品1000萬噸。該公司累計投資70億美元,現在早已回收了全部設備投資。此外,俄羅斯、美國、日本等國也相繼陸續完成了日處理150~600噸煤的大型工業試驗,並進行了工業化生產的設計。
J. 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。