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煤炭变石油是怎么回事

发布时间: 2023-03-31 14:45:31

‘壹’ 煤和石油是如何形成

煤炭形成主要是以森林植被为主,是在冰川期时,雪崩埋在地下的森林炭化得来的!(所以一般在山区地区容易形成煤。)

石油主要是海洋和大面积低洼地区(如大面积的湖泊)为主,主要是大量的藻类和含油植物和动物尸体为主!

煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩,这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。

因为后来暴露于升高的温度和压力下,较硬的形式的煤可以被认为是变质岩,例如无烟煤。煤主要是由碳构成,连同由不同数量的其它元素构成,主要是氢,硫,氧和氮。


(1)煤炭变石油是怎么回事扩展阅读:

煤气化可用于产生合成气,这是一种一氧化碳(CO)和氢气(H₂)气体的混合物。通常合成气被用于燃烧于燃气轮机产生电力,但是,通过费托合成工艺,合成气的通用性也允许它被转换成运输燃料如汽油和柴油。煤气化联合费托技术被南非的萨索尔化学公司使用,从煤和天然气生产汽车用的燃料。

一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。

‘贰’ 煤和石油是怎么形成

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与芹晌生物无关,可再生。

石油,地质勘探的主要对象之一,是一种粘稠的、深褐郑缓色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。

(2)煤炭变石油是怎么回事扩展阅读

1.石油的性质因产地而异,密度为0.8 -1.0g/cm3,粘度范围很宽,凝固点差别很喊首模大(30 ~ -60摄氏度),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。

2.原油的颜色非常丰富,有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量决定的,含的越高颜色越深。

3.石油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。

‘叁’ 煤能生成石油吗

煤炭,是人们最熟悉和最“亲切”的能源,从极普通的乡村小灶到大型供热系统,都能见到它的身影。煤炭在我国的能源结构中占到了70%以上,充当极为重要的“角色”。在世界能源市场上,煤炭所占的比例也相当大。
煤在能源结构中占有如此“显赫”的地位,应该会受到人们的喜爱吧。可是,长期以来,石油勘探人员却对在油气勘探中遇到的煤层或含煤地层感到十分恼火。这是因为在很长一段时间里,人们一直认为煤与石油是一对相互对立的“冤家”,即成煤环境下不适于生成石油。于是,石油勘探工作者一旦证实自己正在从事勘探的沉积盆地是一个含煤盆地,或者某一个勘探层系属于含煤层系的时候,勘探石油的工作往往不是被终止就是放缓了勘探的速度。
其实,在中外大量的文献中,都曾记载过在开采煤的过程中发现少量石油的消息。但这些现象并未引起石油地质界的重视。含煤盆地或含煤地层与石油无缘的观念束缚了几代石油地质工作者的思想。
人们对自然界的认识是无止境的。20世纪60—80年代,经过几代石油与地矿工作者的努力,终于在澳大利亚、新西兰、加拿大、印度尼西亚等国家相继发现了典型的由煤层或含煤地层形成的油田。
煤为什么可以形成石油而以前又不为石油地质学家所重视呢?从理论上讲,石油主要由水中低等生物(包括浮游植物(藻类)和浮游动物)经过地球化学、生物化学、热变质等作用后形成的;煤炭则主要是由陆生高等植物经过煤化作用形成的。从本质上讲,两者的“母质”都是生物有机质,可以称为“同源”。那么,煤与石油之间会有什么关系吗?
在显微镜下,可以识别出煤中三大类基本有机成分:镜质组(主要源于植物的木质素和纤维素)、隋质组(植物组织经过丝碳化作用形成的富碳成分)和壳质组(植物的孢子、花粉、角质层、木栓质体、基质镜质体等构成的富氢成分)。其中,镜质组和壳质组是生成石油的主要物质。
科技人员经过模拟试验发现,主要存在于树皮之中的高等植物的木栓质体和主要由高等植物的木质纤维组织形成的腐殖质,在温度和压力尚不太高的条件(石油地质学上称之为“低熟阶段”)下,便可以形成石油和天然气,这是地层中主要的产油气阶段。而存在于煤中的一些组分则要在温度和压力进一步增加的条件下才可能生成石油。在荧光显微镜下观察,煤确实形成了石油,在煤块内部的裂纹和孔孔洞洞中,可以看到许多发出强烈荧光的物质,这是煤在排出轻质组分液态烃以后残留下的重质沥青。这种现象证明煤不仅生成了石油,而且还排出了煤层之外。多年的石油地质学与煤岩学研究表明,如果煤中的木栓质体含量达3%以上,就可以成为具有生油能力的油源岩。
由于煤生成的石油的物理和地球化学特征十分明显,所以很容易被识别。煤生成石油以后,重质部分往往会因煤中孔孔洞洞所产生的强大吸附力而被滞存在煤内,轻质部分则相对较容易被排出,所以由煤或含煤地层所形成的石油大多是高品位的轻质油。
然而,由于煤的吸附性较强,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难排出,这也是在全世界范围内有难以计数的煤矿,但却较少有煤成油田的主要原因之一。
我国的煤炭贮藏量极为丰富,多年来的煤产量一直居世界首位。据不完全统计,我国石炭—二叠系、侏罗系和古近—新近系三大主要产煤地层的分布面积占我国陆地面积的1/8。近年来,在新疆吐鲁番—哈密盆地找到的新疆第三大油田——吐哈油田就是一个含煤地层生成石油和形成油藏的实例。
煤不但可以生成石油,更可以生成丰富的天然气。由于甲烷的分子附着力极强,而且煤内的孔隙空间又具有强大的容积,所以与常规的砂岩储层相比,煤的储气量更大,往往可以达到砂岩储层的两倍以上。
根据我国境内已发现的200多个类型不同、面积不等的含煤盆地的推算,埋藏深度小于2000米的煤炭资源量可达5.0882万亿吨,如果按每吨煤平均含气7.14立方米计算,由煤产生的天然气资源量可达33.6万亿立方米,约合159.6亿吨可采原油。
当然,在国内外的研究人员中,也有对煤成油持断然否定态度的。在我国石油地质界比较公认的观点是:煤可以生成石油,但要形成具有工业意义的大油藏,主要贡献者应该是夹在煤层之间的那些富含有机质的泥质岩,即含煤岩系。
人类可以造出石油吗?
对于这个问题,答案是肯定的。而且,人造(人工合成)石油的研究几乎是与天然石油的工业开发同步开展的。从20世纪初开始,人类一方面日益加强对地下石油的勘探开采,另一方面也在锲而不舍地寻找人造石油的有效途径。尤其是那些缺乏天然石油资源的国家,对人工合成石油的研究特别有兴趣。
在众多的发明专利中,由德国化学家弗?费希尔(Fischer)和汉斯?托罗普希(Tropsch)于1923年创立的弗—托合成法已经受了历史的考验,是目前依然在使用的人工合成石油方法。在第二次世界大战期间,德国的科技人员用这种方法实现了每年为法西斯德国提供100万吨合成油的创举。1955年此法传入南非,目前南非的合成能力已高达650万吨/年。
弗—托合成法是以氢和一氧化碳(或二氧化碳)为原料,在以铁为催化剂的作用下合成烃类。它的化学反应机理类似于植物的光合作用,即通过一氧化碳(或二氧化碳)的催化加氢作用和还原聚合作用形成有机化合物。
日本最近研究出了一种把海水转变为石油的方法。他们发明的方法有七道工序:①制备含碳元素的有机碳化物;②制备碳化物(碳与电负性比自己小的金属元素结合成的二元化合物);③制造有机碳素物质;④制造有机铅物质(含铅的有机碳化合物);⑤人工石油原料;⑥粗制的人工石油原料;⑦提纯人工石油产品。
这种方法的优点是价廉,原料来源极为丰富,制成的油料适用于汽车的发动机等,无疑,这是一种意义重大的方法。
不久前,美国太平洋西北巴特尔实验室提出了一种利用污泥制造石油的简易方法。他们先把下水道和河道中的污泥进行浓缩,至少使其体积减少到以前的20%。然后加入强碱,在加压的条件下,把这种污泥与强碱的混合物转化成石油类物质,然后再加工成燃料油。
加拿大和德国的科学家们发明的“低温转变法”也能把污泥转化为石油物质。这种制造过程还能得到30%浓度的昂贵的脂肪酸。这是一种成本低且有利于环保的方法,已引起许多国家工业部门的重视。试想一下,一旦那遍布全球、取之不尽、用之不竭的污泥经过工艺处理,可以变为宝贵的石油,该是一件令人多么激动的事情啊!
近代地球化学研究已经证实,藻类是生成石油的重要物质,所以从理论上讲,含有丰富油脂的藻类是可以用来制造石油的。美国太阳能研究所的科研人员就研制成功了这种技术。用此法生产出的石油主要成分是汽油。它是将藻类通过裂化和酪基转移反应转化为汽油及其他油类。这是一种比较昂贵的制造石油技术,有人在20世纪90年代后期曾估计用这种方法制成的汽油价格可高达近500美元/吨。
生物化学专家估计,每克小球藻可以提供22千焦耳的能量。因此,随着科学技术与工艺水平的提高,开发利用藻类能源有着十分广阔的前景。
在广大的农村地区,人们大多把木材或草木、庄稼秆之类的植物纤维素直接燃烧,这不但热值不高,利用率低,而且污染环境。人们在想方设法提高这类物质的利用率时,发现可以用它来制造石油。
20世纪90年代初,英国科学家通过发酵加工并结合一些化学方法,将新鲜的青草等植物纤维素转化为燃料油。巴西人已经用发酵的方法从甘蔗中获得了燃料,大约可以从1吨甘蔗中产生65升纯度达96%的酒精和其他燃料油。
在我国广东省的茂明和东北的抚顺,人们早已开展了在高温、高压催化剂的条件下,从富含有机质的黑褐色油页岩中提取石油的方法,这也应属于一种人工制造石油的方法。
从目前已经实现的方法来看,我国制造石油的原料十分丰富,价格低廉,这些方法对于缓解我国能源紧张局面无疑将会发挥重要的作用。
除此之外,人造石油还有一个重要而丰富的物质来源——煤炭。在400℃高温和50~300大气压下,将煤粉与氢气混合,经过化学反应之后,煤粉几乎能完全变成液态的人工合成石油。这种合成石油与天然石油没有多大的区别。这就从理论与实践上证实了人造石油的可能性。
许多国家都十分重视用煤炭生产石油,早在20世纪30年代,苏联就开始研究煤炭的加氢反应,苏联学者还采用了先将煤气化,然后在有催化剂存在的情况下使煤气液化成油的方法。在80年代后期,欧洲国家用煤炭合成石油的成本要比当时天然石油的成本高0.5倍,但若改进工艺、扩大生产,二者则有望持平。
国际能源专家认为,石油在现代化大规模企业中的用途与用量都在不断增长,依靠蕴藏量极为丰富的煤炭作原料扩大液体燃料生产应该是适宜的。有的专家甚至估计,到21世纪中叶,煤造石油也许将取代天然石油,当然这种“取代”的速度也将取决于石油探明储量的增加速度、现代化工技术的发展以及全球国际政治格局的变革等因素。

‘肆’ 煤是怎样变成油的

煤直接液化需要在大约450℃高温、15—20MPa氢气压下进行加氢反应。煤直接液化的主要原料是煤和氢气,加氢反应是在催化剂和循环溶剂的作用下实现的。 此项技术在二战期间一度在德国实现了工业化生产。到了20世纪80年代,美国、德国和日本等西方国家又相继开发出新一代的煤直接液化的工艺,并完成了日处理百吨级煤的煤直接液化中试厂的设计、建设和成功运转,有的国家已完成了日处理5000吨煤的液化示范厂的设计。 "但是目前世界上还没有一个国家拥有工业化的煤直接液化工程的经验,我国正在进行世界上首座煤直接液化示范厂的建设,一些工程化的技术问题将在我国煤直接液化示范厂项目中得以突破和解决。" 方法二:间接液化法 煤的间接液化是先将煤气化,生产出原料气,经净化后再进行合成反应,生成油的过程。它是德国化学家于1923年首先提出的,可以分三大步。 第一步:制取合成气。 把经过适当处理的煤送入反应器,在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧气+蒸汽),使煤不完全燃烧,这样就能以一定的流动方式将煤转化成一氧化碳和氢气混合的合成气,灰分形成残渣排出。 第二步:进行催化反应。 把这些合成气净化,在催化剂作用下,让合成气发生化合反应,合成烃类或液态的烃类的类似石油和其他化工产品。这个过程催化剂起着关键的作用。 很早时候,国外有一家公司曾经研制出成分为铁、硅、钾、铜的催化剂,所得产物组成为:汽油32%、柴油21%、石蜡烃47%。 第三步:需要对产物进行进一步的提质加工。 因为经过催化反应出来的油可能有很多指标不合格,如十六烷值含量、硫含量、水分,以及黏度、酸度等,所以还需要把产物进行处理,使其达到合格标准,满足市场需要。

‘伍’ 是否可以将煤通过化学手段转化为石油

可以。煤转油是由煤炭气化生产合成气、再经费-托合成生产合成油称之为煤炭间接液化技术。“煤炭间接液化”法早在南非实现工业化生产。南非也是个多煤缺油的国家,其煤炭储藏量高达553.33亿吨,储采比为247年。煤炭占其一次能源比例为75.6%。南非1955年起就采用煤炭气化技术和费-托法合成技术,生产汽油、煤油、柴油、合成蜡、氨、乙烯、丙烯、α-烯烃等石油和化工产品。
煤与石油都是由碳、氢、氧为主的元素组成的天然有机矿物燃料,这是煤能制成油最根本的基础。但它们在外观和化学组成上都有明显差别,其中最明显的差别就是氢、氧含量的不同。煤中氢含量低、氧含量高,氢/碳比低、氧/碳比高。
煤的化学成分中氢含量为5%,碳含量较高,而成品油中氢含量为12%-15%,碳含量较低,且油品为不含氧的液体燃料。这主要是由于煤与石油的分子结构不同。因此,要将煤转化为液体产物,首先要将煤的大分子裂解为较小的分子。而要提高氢/碳比,就必须增加氢原子或减少碳原子。总之,煤液化的实质是在适当温度、氢压、溶剂和催化剂条件下,提高其氢/碳比,使固体的煤转化为液体的油。

‘陆’ 煤碳是如何变成“油”的,你知道吗

引言:煤炭在日常生活中十分常见,那么煤炭是如何形成?对于我们来说有什么危害吗?下面一起来和小编看看吧!

三、环境问题

在煤炭开采过程中,会用到很多水资源,这些水资源一般清梁在利用完后不经过处理就直接排放,而煤炭开发的肺机水资源对土地和地表植物具有很大杀伤力,从而造成水资源浪费现象,煤炭资源不合理开答铅运发与利用会给地质环境带来严重伤害,不合理开采煤矿,对地质造成危害,主要从这三个方面破坏资源,污染环境,引发地质灾害。

‘柒’ 煤炭变石油是怎么回事

煤炭的主要成分是碳,石油的主要成分是烃类(碳氢化合物)。

许多勘探资料都表明,全世界煤的可开采资源是巨大的,其能量值相当于石油资源的10倍。煤和石油的形态、形成历史、地质条件虽然不同,但是它们的化学组成却大同小异。煤中约含碳80%~85%,含氢4%~5%,平均分子量在2000以上。石油含碳85%,含氢13%,平均分子量在600以内。从组成上看,它们的主要差异是含氢量和分子量的不同,因此,只要人为地改变压力和温度,设法使煤中的氢含量不断提高,就可以使煤的结构发行变异,由大分子变成小分子。当其碳氢比降低到和石油相近时,则煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油气、喷气燃料等石油产品了。同时还可以开发出附加值很高的上百种产品,如乙烯、丙烯、蜡、醇、酮、化肥等,综合经济效益十分可观。

国际上经典的煤变石油工艺是把褐煤或年轻烟煤粉与过量的重油调成糊状(称为煤糊),加入一种能防止硫对催化剂中毒的特殊催化剂,在高压釜里加压到20266~70931千帕并加热到380~500摄氏度的温度,在隔绝空气的条件下通入氢气,使氢气不断进入煤大分子结构的内部,从而使煤的高聚合环状结构逐步分解破坏,生成一系列芳香烃类的液体燃料和烷烃类的气体燃料。一般约有60%的煤能转化成液化燃料,30%转化成为气体燃料。具体来说,煤变石油的工艺可分为“直接液化”和“间接液化”两种,从世界范围来看,无论哪一类液化技术,都有成熟的范例。

“直接液化”是对煤进行高压加氢直接转化成液体产品。早在第二次世界大战之前,纳粹德国就注意到了煤和石油的相似性,从战略需要出发,于1927年下令建立了世界上第一个煤炭直接液化厂,年产量达10万吨,到1944年达到423万吨,用来开动飞机和坦克。一些当时的生产技术,今天还在澳大利亚、德国、巴基斯坦和南非等地应用。

“间接液化”是煤先气化,生产原料气,经净化后再行改质反应,调整氢气与一氧化碳的比例。此项技术主要源于南非,技术已非常成熟,煤变石油成本已低于国际油价,但技术一直严格保密。20世纪50年代,南非为了克服进口石油困难,成立了南非萨索尔公司,主要生产汽油、柴油、乙烯、醇等120多种产品,总产量达到700多万吨。目前,这家公司的3个液化厂,年耗煤4590万吨,年产合成油品1000万吨。该公司累计投资70亿美元,现在早已回收了全部设备投资。此外,俄罗斯、美国、日本等国也相继陆续完成了日处理150~600吨煤的大型工业试验,并进行了工业化生产的设计。

‘捌’ 煤石油是怎么形成的

煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底,转化成泥炭,然后转化成褐煤,然后为次烟煤,之后烟煤,最后是无烟煤。 煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石,不可再生。 这涉及了很长时期的生物和地质过程。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生。

‘玖’ 煤炭能转化成石油吗

煤炭不能转化成石油。

煤是由原始植物形成,包括高等植物和低等植物。植物遗体大量堆积是成煤的物质条件,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。

石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。

‘拾’ 什么是煤变油 化学

“煤变油”是20世纪20年代德国的两位科学家发明的。即煤炭的液化,就是指以煤炭为原料制取汽油、柴油、液化石油气的技术。煤的余早液化分直接液化和间接液化两种。直接液化就是煤在高温高压下加氢裂解,转变成竖竖雀油料产品;间接液化就是先对原料煤进行气化:净化后,得到一氧化碳和氢气的原料气,然后在高温、高压以及催化剂的作用下合成有关油品或化工产品。

其实属于煤化工纤行的范畴,是初级的石化原料经过化学、物理反应,产生二次能源的过程。