‘壹’ 煤和石油的关系
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”。
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
石油是指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式。石油是一种粘稠的、深褐色液体,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。
(1)石油用的是什么煤扩展阅读
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)。
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。
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。
煤生成石油以后,重质部分往往会因煤中孑L孔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,这也是为什么全世界范围内有难以计数的煤矿,却较少有煤成油田的主要原因之一。
近年来,在新疆吐鲁番一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。
‘贰’ 煤和石油是怎样形成的煤和石油最初是什么物质
煤和石油到底是怎么形成的
煤:在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 ,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤.
石油:大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的.按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的.(陆上的植物则一般形成煤.)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下.在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物.由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中.这样聚集到一起的石油形成油田.通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油.地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”.温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气.虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米.由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多.因此形成油田需要三个条件:丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造.
‘叁’ 天然气,煤,石油的主要成分是什么
天然气的成分
甲烷
石油的成分
石油中碳氢两种元素所组成的化合物,成分很复杂,并且随产地不同而异。按其结构又分为烷烃(包括直链和支链烷烃)、环烷烃(多数是烷基环戊烷、烷基环己烷)和芳香烃(多数是烷基苯),一般石油中不含有烯烃。
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。在石油的某些加工产物中还含有硫化氢(H2S)。
石油中含氧化合物主要有环烷酸和酚类(以苯酚为主),此外还含有少量脂肪酸。环烷酸是指含有11~30个碳原子的羧酸,分子中含有一个或多个骈合脂环,羧基可以在脂环上或在侧链上。如:
在炼油生产中常把环烷酸和酚叫做石油酸。
石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺类(RNH2)等。因吡咯在空气中易氧化,颜色逐渐变深,这踉汽油久存颜色变深有关。
石油的化学组成是没有一定的,随产地不同而异。根据含烃的成分不同一般将石油分为烷烃基石油、环烷基石油、混合基石油和芳烃基石油等几大类。但许多产油国家常根据本国的资源情况而有不同的分类。
煤的成分
通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。煤的结构复杂。视频(煤的组成和分类)
无烟煤
(含碳量95%左右)
煤的主要成分
煤的组成以有机质为主体,构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多,但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少,种类繁多的其他元素,一般不作为煤的元素组成,而只当作煤中伴生元素或微量元素。
一、煤中的碳
一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。
二、煤中的氢
氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上。烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%。当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少,一般约为0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康。所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫。 根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等。
‘肆’ 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。
‘伍’ 谁知道什么是原煤、焦炉煤气、天然气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化
1.原煤:原煤是指煤矿生产出来的未经洗选、筛选加工而只经人工拣砰的产品。包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。按其炭化程度可划分为泥煤、褐煤、烟煤、元烟煤。原煤主要作动力用,也有一部分作工业原料和民用原料。
2.焦炉煤气:焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤,在炼焦炉中经高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体,是炼焦产品的副产品。主要作燃料和化工原料。
3.天然气:天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。在动力工业、民用燃料、工业燃料、冶金、化工各方面有广泛应用。
4.汽油:汽油是指从原油分馏和裂化过程取得的挥发性高、燃点低、元色或淡黄色的轻质油。汽油按用途可分航空汽油、车用汽油、工业汽油等。
5.煤油:煤油是一种精制的燃料,挥发度在车用汽油和轻柴油之间,不含重碳氢化合物。按用途可分灯用煤油、拖拉机用煤油、航空用煤油和重质煤油。煤油除了作为燃料外,还可作为机器洗涤剂以及医药工业和油漆工业的溶剂。
6.柴油:柴油是指炼油厂炼制石油时,从蒸馏塔底部流出来的液体,属于轻质油,其挥发性比煤油低,燃点比煤油高。根据凝点和用途的不同,分为轻柴油、中柴油和重柴油。轻柴油主要作柴油机车、拖拉机和各种高速柴油机的燃料。中柴油和重柴油主要作船舶、发电等各种柴油机的燃料。
7.燃料油:燃料油也称重油,是炼油厂炼油时,提取汽油、煤油、柴油之后,从蒸馏塔底部流出来的渣油,加入一部分轻油配制而成。主要用于锅炉燃料。
8.液化石油气:液化石油气亦称液化气或压缩汽油,是炼油精制过程中产生并回收的气体在常温下经过加压而成的液态产品。主要用途是石油化工原料,脱硫后可直接做燃料。
9.热力:热力是指可提供热源的热水和过热或饱和蒸汽。包括使用单位的外购蒸汽和热水。不包括企业自产自用的蒸汽和热水。
10.电力:电力是指发电机组进行能量转换产出的电能量,包括火力发电、水利发电、核能发电和其它动能发电。
‘陆’ 煤跟石油有什么区别啊…
煤和石油都是远古时期树木经过地下高温高压和复杂的化学反应形成的,属于化石燃料,煤的化学成分主要是碳氢氧还有少量的硫,结果上看多是环状,而石油主要是烷烃类混合物沸点各有不同,所以是粘稠的,煤的干馏产物有焦炭,煤气,粗苯等化工原料。而石油的裂解是将含碳数高的烷烃分子变成含碳数低的,生成的还是烃类,所以还是有一定的区别。另外,石油一般和油气田共生,应为主要成分都是烷烃。。。
都是手机打,望采纳!