当前位置:首页 » 石油矿藏 » 煤层是干什么用的石油
扩展阅读

煤层是干什么用的石油

发布时间: 2022-05-06 20:38:10

‘壹’ 石油和煤有什么作用

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。

●煤的分类:
根据含碳量的多少,可以把煤分为如下几类:无烟煤(含碳95%左右)、烟煤(含碳70~80%)、褐煤(含碳50~70%)、泥煤(含碳50~60%)。煤的含碳量越高,燃烧热值也越高,质量越好。

燃料
碳/%
氢/%
氧和氮/%
低发热量 *

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

烟煤
80-90
4-5
6.2-16.7
20900-29300

无烟煤
90-98
1-3
1.2-4.3
20900-25100

*应用基燃料实测值,即包括全部水分和灰分在内,以所有燃料成分的总

褐煤
(含碳量50%-70%)

工业分析值:
内含水分3-4%,灰分10-25%,挥发分35-40%,固定碳45-50%,发热量5800-6800cal/g,硫分 1-4%,燃料比0.8-1.2,自由膨胀指 .

元素分析值:
碳72-80%,氢5-7%,氧10-12%,氮1.5-2.0%
煤灰之矿物成分:
SiO2 55-65%,Al2O3 18-36%, Fe2O3 36-25%,碱金属3-5%

物 理 性 质:黑色、褐色之固体,易裂开成鳞片状、块状或粉状,韧度微弱至致密强韧,钝至无光泽,具平滑或贝壳状断口,下部系煤呈参差断口,比重1.25-1.40,易磨性指数50-60。

化 学 性 质:煤之化学性质甚为安定,耐酸、耐碱,具易燃性而产生高热量,粘结性煤具有热熔融性,可炼成焦炭,在高温高压下,加氢可使之液化或气化。

岩相:
以镜煤素群为主68-96%,其次为膜煤素群0.8-13%,惰煤素群在5%以下,镜煤素之平均反射率 0.42-0.66。

‘贰’ 煤和石油的用途

oad煤主主要用于电力,比如发电啊,当然工厂里用煤,还有家庭用煤(现在应该比较少了吧)
石油的用途多了,各种车,飞机,宇宙飞船,工厂里的炼油,炼钢,炼铁啊,还有很多机器要用到石油.

‘叁’ 煤,石油,天然气是怎么形成的,其形成过程有何区别和联系

首先 1、石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的,也有存在于地下的裂缝或者溶洞中的但大部分是存在于岩石孔隙中的。2、天然气是石油的伴生气体赋存状态主要以游离态为主他们有共同的特性就是必须有良好的封闭层也就是圈闭不然气体和石油就不会被储存。气比油水都轻所以一般在封闭层的最上端。也有单一的天然气藏但是规模就很大基本都要满足一定的地质条件才能聚集。3煤层就是古代死亡的植物所形成的必须在还原环境下也就是无氧环境下,煤层的存在是以固体形式存在的。

‘肆’ 煤和石油是怎样形成的煤和石油最初是什么物质


不像煤炭的形成需要特殊条件那样,石油的形成只需要一定的时间,可能要数千万年。因此,从某种意义上来说,石油是可再生能源。只是由于人类开采和使用石油的速度大于石油形成的速度,所以石油也会面临枯竭的问题。

‘伍’ 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。


(5)煤层是干什么用的石油扩展阅读:

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。

‘陆’ 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。

(6)煤层是干什么用的石油扩展阅读

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。

‘柒’ 煤石油天然气在组成和应用上有什么不同

煤、石油、天然气在组成和应用上区别如下:

1、开采方面:煤储存于地下几十米至几百米不等,靠机械或者人工在地下煤层作业面开采;石油和天然气都是可以流动的液体或者气体,埋藏在地下几百米直至六七千米的地下,一般都是先打油气井,建立流动井筒,依靠地层压力或者人工举升等方式将油气开采出来。

2、运输方面:煤主要是依靠铁路、公路以及大型货轮运输;石油、天然气主要依靠管道运输,短程的也用油罐车运输;

3、应用方面:三者都是能源,应用都非常广泛;煤主要用于发电,此外煤制油工业也日趋成熟;石油和天然气相对而言属于清洁能源,尤其是天然气,主要用途还是作为燃料。煤、石油、天然气衍生品都很多应用非常广泛如塑料、衣服、各种用油、化肥等都离不开,与生活息息相关。



(7)煤层是干什么用的石油扩展阅读:

煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用,经过几千万年乃至几亿年的炭化过程,释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后,含氧量减少而形成的。

煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,含碳量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同,含碳量不同,从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、半无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛,不集中某一产地。

煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,此外,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。

‘捌’ 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!

‘玖’ 煤也能生成石油和天然气吗

在多年的石油勘探工作中,一个奇特的现象始终围绕着石油地质工作者们:石油与煤似乎是“相克”的,即在产煤的盆地中找不到石油,而在产出石油的盆地中也见不到煤的踪迹。

在新疆吐鲁番—哈密一带有许多煤层,中间夹有富含有机质的泥岩层,地质学上把这类地层称为“煤系”。近年来,在这些盆地中发现了由煤系形成的油田和气田,在塔里木盆地北缘的库车地区也发现了煤系形成的大气田,这些发现说明煤系不仅能生成石油更能生成天然气。

吐鲁番—哈密盆地煤成气分布图

为什么煤岩也能生成天然气呢?关于天然气的形成因素前面已有论述,即地层中发育有以陆源高等植物为主要生源的烃源岩,其有机质母岩多为腐殖型干酪根,煤系即属此类型;同时,有机质成熟度以及热演化程度需要达到高成熟阶段以上。

那么煤系生成石油的条件是什么呢?这不能只简单地用母质类型和热演化条件等来说明。实际上,煤系所处的古沉积环境(古水深、沉积相)、受热过程(即其埋藏史和热演化史)以及利于生成石油的显微组分的富集等因素都对煤系石油的生成有决定性的影响。

煤系所处的古地理环境是煤成油的主要因素。

古环境因素是指煤系在沉积时所处的地理环境、陆源植物生长的水体深度以及所处的沉积相带等。大家知道,煤岩主要发育在沼泽地区,水体深度不大,一般呈现氧化环境,那里生长着大量的高等与低等的植物。而在湖泊—沼泽相区,则反映各类植物生存水体深度较大,靠近湖泊,主要是弱氧化—弱还原环境,这种环境有利于煤系的有机显微组分中发育有一定数量的利于成油的组分。研究表明,湖泊—沼泽相是一种有利成煤和成油的古地理环境,而芦苇沼泽有机相是最有利的煤成油的相带。目前发现的吐哈煤成油田就是这种有利的古地理环境的产物。

一般来说,氧化环境的沼泽相区更适合煤岩的发育。大约在1.5亿年以前的侏罗纪,中国大陆的气候温暖潮湿,陆生植物生长十分繁茂,河流、沼泽湿地大面积发育,后来又未历经大规模的沉降深埋,是很有利的成煤环境。这种成煤时期和环境影响并决定了我国目前煤田以及煤成油田分布的格局。

煤系中的有机显微组分含有一定比例的富氢组分是有利于生成石油的另一重要条件。有机质生成石油的主要元素是碳、氢、氧等,其中氢组分含量是生成石油的关键,而煤系岩层中碳、氧元素十分丰富。煤岩有机显微组分,主要是富含镜质体和脂质体组分,还含有少量壳质体和丝质体组分。煤岩中一般缺少富含氢的腐泥质体和壳质体,这类组分的发育和富集程度与煤系形成的古地理环境相关。三角洲相煤系处在较深水的湖泊—沼泽区的弱还原环境下才有利于富含孢子花粉、藻类的腐泥质体和壳质体发育,同时也有利于富氢组分的发育。据资料表明:煤系中腐泥组分的含量大于15%时才可能形成煤成油。不难看出,这种煤系成油的条件比较苛刻,需特定的地质、地球化学环境,并不是所有的煤系都能生成石油。

埋藏地下的煤系只有达到适宜的温度和埋深条件下才有利于成油。

煤系在埋藏过程中不宜于经历过高的温度,即有机质的热演化程度要达到适宜的成熟度。成熟度指标“镜质组反射率”Ro<1%时才会有利于那些可成油的有机组分不至于发生高温裂解而向气转化。如果成熟度指标Ro≥1%,则表明煤系在地质历史上经历过高成熟—过成熟热演化阶段,有利于煤成天然气的形成。

在我国的一些煤矿中,工人们采煤时常会发现煤层中夹杂的石油,有时还会被从煤层中冒出来的石油溅得浑身油乎乎的,虽然这些石油达不到工业化的程度,但却是煤能够生成石油的直接证据。

‘拾’ 煤,石油,天然气是怎么形成的,其形成过程有何区别和联系

摘要 天然气与石油生成过程联系与区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃。因此天然气的成因是多种多样的。归纳起来,天然气的成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。