『壹』 石油和煤有什麼作用
石油的成分
石油中碳氫兩種元素所組成的化合物,成分很復雜,並且隨產地不同而異。按其結構又分為烷烴(包括直鏈和支鏈烷烴)、環烷烴(多數是烷基環戊烷、烷基環己烷)和芳香烴(多數是烷基苯),一般石油中不含有烯烴。
石油中含硫化合物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化物(RSSR)和噻吩等。在石油的某些加工產物中還含有硫化氫(H2S)。
石油中含氧化合物主要有環烷酸和酚類(以苯酚為主),此外還含有少量脂肪酸。環烷酸是指含有11~30個碳原子的羧酸,分子中含有一個或多個駢合脂環,羧基可以在脂環上或在側鏈上。如:
在煉油生產中常把環烷酸和酚叫做石油酸。
石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺類(RNH2)等。因吡咯在空氣中易氧化,顏色逐漸變深,這踉汽油久存顏色變深有關。
石油的化學組成是沒有一定的,隨產地不同而異。根據含烴的成分不同一般將石油分為烷烴基石油、環烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但許多產油國家常根據本國的資源情況而有不同的分類。
●煤的成分
通常說煤炭,有的地方習慣叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列非常復雜的變化而形成的。是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物,主要含有碳元素,此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素)。煤的結構復雜。視頻(煤的組成和分類)
無煙煤
(含碳量95%左右)
煤的主要成分
煤的組成以有機質為主體,構成有機高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數十種之多,但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。在煤中含量很少,種類繁多的其他元素,一般不作為煤的元素組成,而只當作煤中伴生元素或微量元素。
一、煤中的碳
一般認為,煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。這些稠環的骨架是由碳元素構成的。因此,碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時,煤中還存在著少量的無機碳,主要來自碳酸鹽類礦物,如石灰岩和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中乾燥無灰基碳含量為55~62%;成為褐煤以後碳含量就增加到60~76.5%;煙煤的碳含量為77~92.7%;一直到高變質的無煙煤,碳含量為88.98%。個別煤化度更高的無煙煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的無煙煤,碳含量高達95~98%。因此,整個成煤過程,也可以說是增碳過程。
二、煤中的氫
氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外,在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在於礦物質的結晶水中,如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中,隨著煤化度的加深,氫含量逐漸減少,煤化度低的煤,氫含量大;煤化度高的煤,氫含量小。總的規律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98%時,氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之間時,氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段,氫含量能高達6.5%。在碳含量為65~80%的褐煤和長焰煤段,氫含量多數小於6%。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在於含氧官能團,如羧基(--COOH),羥基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;無機氧主要存在於煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少,甚至趨於消失。褐煤在乾燥無灰基碳含量小於70%時,其氧含量可高達20%以上。煙煤碳含量在85%附近時,氧含量幾乎都小於10%。當無煙煤碳含量在92%以上時,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比較少,一般約為0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有機狀態存在的元素。煤中有機氯化物被認為是比較穩定的雜環和復雜的非環結構的化合物,其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物鹼、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮,而且相當穩定,在煤化過程中不發生變化,成為煤中保留的氮化物。以蛋白質形態存在的氮,僅在泥炭和褐煤中發現,在煙煤很少,幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。它與氫含量的關系是,隨氫含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害雜質,它能使鋼鐵熱脆、設備腐蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)污染大氣,危害動、植物生長及人類健康。所以,硫分含量是評價煤質的重要指標之一。煤中含硫量的多少,似與煤化度的深淺沒有明顯的關系,無論是變質程度高的煤或變質程度低的煤,都存在著有機硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少與成煤時的古地理環境有密切的關系。在內陸環境或濱海三角訓平原環境下形成的和在海陸相交替沉積的煤層或淺海相沉積的煤層,煤中的硫含量就比較高,且大部分為有機硫。 根據煤中硫的賦存形態,一般分為有機硫和無機硫兩大類。各種形態的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機硫,是指與煤的有機結構相結合的硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質。煤中無機硫主要來自礦物質中各種含硫化合物,一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種,有時也有微量的單質硫。硫化物硫主要以黃鐵礦為主,其次為白鐵礦、磁鐵礦((Fe3O4)、閃鋅礦(ZnS)、方鉛礦(PbS)等。硫酸鹽硫主要以石膏(CaSO4·2H20)為主,也有少量的綠礬 (FeSO4·7H 20 )等。
●煤的分類:
根據含碳量的多少,可以把煤分為如下幾類:無煙煤(含碳95%左右)、煙煤(含碳70~80%)、褐煤(含碳50~70%)、泥煤(含碳50~60%)。煤的含碳量越高,燃燒熱值也越高,質量越好。
燃料
碳/%
氫/%
氧和氮/%
低發熱量 *
木材
50
6
44
13900-18400
泥炭
60-70
5-6
26-38
8380-10500
褐煤
70-80
5-6
16-27
10500-16700
煙煤
80-90
4-5
6.2-16.7
20900-29300
無煙煤
90-98
1-3
1.2-4.3
20900-25100
*應用基燃料實測值,即包括全部水分和灰分在內,以所有燃料成分的總
褐煤
(含碳量50%-70%)
工業分析值:
內含水分3-4%,灰分10-25%,揮發分35-40%,固定碳45-50%,發熱量5800-6800cal/g,硫分 1-4%,燃料比0.8-1.2,自由膨脹指 .
元素分析值:
碳72-80%,氫5-7%,氧10-12%,氮1.5-2.0%
煤灰之礦物成分:
SiO2 55-65%,Al2O3 18-36%, Fe2O3 36-25%,鹼金屬3-5%
物 理 性 質:黑色、褐色之固體,易裂開成鱗片狀、塊狀或粉狀,韌度微弱至緻密強韌,鈍至無光澤,具平滑或貝殼狀斷口,下部系煤呈參差斷口,比重1.25-1.40,易磨性指數50-60。
化 學 性 質:煤之化學性質甚為安定,耐酸、耐鹼,具易燃性而產生高熱量,粘結性煤具有熱熔融性,可煉成焦炭,在高溫高壓下,加氫可使之液化或氣化。
岩相:
以鏡煤素群為主68-96%,其次為膜煤素群0.8-13%,惰煤素群在5%以下,鏡煤素之平均反射率 0.42-0.66。
『貳』 煤和石油的用途
oad煤主主要用於電力,比如發電啊,當然工廠里用煤,還有家庭用煤(現在應該比較少了吧)
石油的用途多了,各種車,飛機,宇宙飛船,工廠里的煉油,煉鋼,煉鐵啊,還有很多機器要用到石油.
『叄』 煤,石油,天然氣是怎麼形成的,其形成過程有何區別和聯系
首先 1、石油是以液態形式存在於地下岩石孔隙中的,也有存在於地下的裂縫或者溶洞中的但大部分是存在於岩石孔隙中的。2、天然氣是石油的伴生氣體賦存狀態主要以游離態為主他們有共同的特性就是必須有良好的封閉層也就是圈閉不然氣體和石油就不會被儲存。氣比油水都輕所以一般在封閉層的最上端。也有單一的天然氣藏但是規模就很大基本都要滿足一定的地質條件才能聚集。3煤層就是古代死亡的植物所形成的必須在還原環境下也就是無氧環境下,煤層的存在是以固體形式存在的。
『肆』 煤和石油是怎樣形成的煤和石油最初是什麼物質
不像煤炭的形成需要特殊條件那樣,石油的形成只需要一定的時間,可能要數千萬年。因此,從某種意義上來說,石油是可再生能源。只是由於人類開采和使用石油的速度大於石油形成的速度,所以石油也會面臨枯竭的問題。
『伍』 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素構成,主要是氫,硫,氧和氮。
(5)煤層是干什麼用的石油擴展閱讀:
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。
『陸』 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。
(6)煤層是干什麼用的石油擴展閱讀
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。
『柒』 煤石油天然氣在組成和應用上有什麼不同
煤、石油、天然氣在組成和應用上區別如下:
1、開采方面:煤儲存於地下幾十米至幾百米不等,靠機械或者人工在地下煤層作業面開采;石油和天然氣都是可以流動的液體或者氣體,埋藏在地下幾百米直至六七千米的地下,一般都是先打油氣井,建立流動井筒,依靠地層壓力或者人工舉升等方式將油氣開采出來。
2、運輸方面:煤主要是依靠鐵路、公路以及大型貨輪運輸;石油、天然氣主要依靠管道運輸,短程的也用油罐車運輸;
3、應用方面:三者都是能源,應用都非常廣泛;煤主要用於發電,此外煤制油工業也日趨成熟;石油和天然氣相對而言屬於清潔能源,尤其是天然氣,主要用途還是作為燃料。煤、石油、天然氣衍生品都很多應用非常廣泛如塑料、衣服、各種用油、化肥等都離不開,與生活息息相關。
(7)煤層是干什麼用的石油擴展閱讀:
煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地熱的作用,經過幾千萬年乃至幾億年的炭化過程,釋放出水份、二氧化碳、甲烷等氣體後,含氧量減少而形成的。
煤中有機質是復雜的高分子有機化合物,主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成,含碳量非常豐富。由於地質條件和進化程度不同,含碳量不同,從而發熱量也就不同。按發熱量大小順序分為無煙煤、半無煙煤、煙煤和褐煤等。煤炭在地球上分布較為廣泛,不集中某一產地。
煤是復雜的混合物,主要含有碳元素,此外,還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素以及無機礦物質。
『捌』 煤跟石油有什麼區別啊…
煤和石油都是遠古時期樹木經過地下高溫高壓和復雜的化學反應形成的,屬於化石燃料,煤的化學成分主要是碳氫氧還有少量的硫,結果上看多是環狀,而石油主要是烷烴類混合物沸點各有不同,所以是粘稠的,煤的干餾產物有焦炭,煤氣,粗苯等化工原料。而石油的裂解是將含碳數高的烷烴分子變成含碳數低的,生成的還是烴類,所以還是有一定的區別。另外,石油一般和油氣田共生,應為主要成分都是烷烴。。。
都是手機打,望採納!
『玖』 煤也能生成石油和天然氣嗎
在多年的石油勘探工作中,一個奇特的現象始終圍繞著石油地質工作者們:石油與煤似乎是「相剋」的,即在產煤的盆地中找不到石油,而在產出石油的盆地中也見不到煤的蹤跡。
在新疆吐魯番—哈密一帶有許多煤層,中間夾有富含有機質的泥岩層,地質學上把這類地層稱為「煤系」。近年來,在這些盆地中發現了由煤系形成的油田和氣田,在塔里木盆地北緣的庫車地區也發現了煤系形成的大氣田,這些發現說明煤系不僅能生成石油更能生成天然氣。
吐魯番—哈密盆地煤成氣分布圖
為什麼煤岩也能生成天然氣呢?關於天然氣的形成因素前面已有論述,即地層中發育有以陸源高等植物為主要生源的烴源岩,其有機質母岩多為腐殖型乾酪根,煤系即屬此類型;同時,有機質成熟度以及熱演化程度需要達到高成熟階段以上。
那麼煤系生成石油的條件是什麼呢?這不能只簡單地用母質類型和熱演化條件等來說明。實際上,煤系所處的古沉積環境(古水深、沉積相)、受熱過程(即其埋藏史和熱演化史)以及利於生成石油的顯微組分的富集等因素都對煤系石油的生成有決定性的影響。
煤系所處的古地理環境是煤成油的主要因素。
古環境因素是指煤系在沉積時所處的地理環境、陸源植物生長的水體深度以及所處的沉積相帶等。大家知道,煤岩主要發育在沼澤地區,水體深度不大,一般呈現氧化環境,那裡生長著大量的高等與低等的植物。而在湖泊—沼澤相區,則反映各類植物生存水體深度較大,靠近湖泊,主要是弱氧化—弱還原環境,這種環境有利於煤系的有機顯微組分中發育有一定數量的利於成油的組分。研究表明,湖泊—沼澤相是一種有利成煤和成油的古地理環境,而蘆葦沼澤有機相是最有利的煤成油的相帶。目前發現的吐哈煤成油田就是這種有利的古地理環境的產物。
一般來說,氧化環境的沼澤相區更適合煤岩的發育。大約在1.5億年以前的侏羅紀,中國大陸的氣候溫暖潮濕,陸生植物生長十分繁茂,河流、沼澤濕地大面積發育,後來又未歷經大規模的沉降深埋,是很有利的成煤環境。這種成煤時期和環境影響並決定了我國目前煤田以及煤成油田分布的格局。
煤系中的有機顯微組分含有一定比例的富氫組分是有利於生成石油的另一重要條件。有機質生成石油的主要元素是碳、氫、氧等,其中氫組分含量是生成石油的關鍵,而煤系岩層中碳、氧元素十分豐富。煤岩有機顯微組分,主要是富含鏡質體和脂質體組分,還含有少量殼質體和絲質體組分。煤岩中一般缺少富含氫的腐泥質體和殼質體,這類組分的發育和富集程度與煤系形成的古地理環境相關。三角洲相煤系處在較深水的湖泊—沼澤區的弱還原環境下才有利於富含孢子花粉、藻類的腐泥質體和殼質體發育,同時也有利於富氫組分的發育。據資料表明:煤系中腐泥組分的含量大於15%時才可能形成煤成油。不難看出,這種煤系成油的條件比較苛刻,需特定的地質、地球化學環境,並不是所有的煤系都能生成石油。
埋藏地下的煤系只有達到適宜的溫度和埋深條件下才有利於成油。
煤系在埋藏過程中不宜於經歷過高的溫度,即有機質的熱演化程度要達到適宜的成熟度。成熟度指標「鏡質組反射率」Ro<1%時才會有利於那些可成油的有機組分不至於發生高溫裂解而向氣轉化。如果成熟度指標Ro≥1%,則表明煤系在地質歷史上經歷過高成熟—過成熟熱演化階段,有利於煤成天然氣的形成。
在我國的一些煤礦中,工人們採煤時常會發現煤層中夾雜的石油,有時還會被從煤層中冒出來的石油濺得渾身油乎乎的,雖然這些石油達不到工業化的程度,但卻是煤能夠生成石油的直接證據。
『拾』 煤,石油,天然氣是怎麼形成的,其形成過程有何區別和聯系
摘要 天然氣與石油生成過程聯系與區別:石油主要形成於深成作用階段,由催化裂解作用引起,而天然氣的形成則貫穿於成岩、深成、後成直至變質作用的始終;與石油的生成相比,無論是原始物質還是生成環境,天然氣的生成都更廣泛、更迅速、更容易,各種類型的有機質都可形成天然氣——腐泥型有機質則既生油又生氣,腐植形有機質主要生成氣態烴。因此天然氣的成因是多種多樣的。歸納起來,天然氣的成因可分為生物成因氣、油型氣和煤型氣。