石油的主要成分有烷烃、环烷烃、芳香烃等,是一种粘稠的、深褐色的液体。
石油被称为“工业的血液”,地壳上层部分地区有石油储存,是地质勘探的主要对象之一。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。2012年开采的石油88%被用作燃料,其它的12%作为化工业的原料,实际上,石油是一种不可再生原料。
原油泄露的危害:
石油中所含苯和甲苯等有毒化合物泄漏入海洋后,这些有毒化合物也迅速进入了食物链,从低等的藻类、到高等哺乳动物,无一能幸免。成批的海鸟被困在油污中,它们的羽毛,一旦沾上油污,就因无法飞翔离开大海,而沉入海底溺毙,或者因中毒而死亡。同时被油污污染的海豹,海豚,一次又一次跃出水面,试图把皮毛上的油污甩掉,但最后终于精疲力竭,挣扎着沉入海底。
海象和鲸等大型海洋动物,也面临同样厄运。此外潜在的损害更进一步扩展到事件发生地的生态系统中,存活下来的生物在受到冲击后的数年中,受毒物的影响也将遗传至数种生物的后代,这种影响是深远的,因为人类也同样在食用海产品。还有更多的靠海为生的人,将会在一时间丧失所有。
原油泄漏有很多种,主要有陆地泄露和海上油轮泄露。陆地泄露危害性较大,简单处理方法是直接烧掉。海上油轮泄露则需要打捞。原油泄露后漂浮在海面上,需将泄露的原油圈起来,然后聚拢,用水泵抽到运输船上,上岸后再行处理。原油泄漏后造成的环境问题非常严重且难以处理,预防原油泄漏才是最重要的。
石油主要由碳(C)、氢(H)元素组成,碳占83~87%,氢占10~14%,二者的比值即碳氢比,一般在675之间;石油中还含有氧、氮和硫,但它们的含量一般都不超过1%,也有个别油田含硫量可达3~4% 上述元素在原油中不是呈游离状态,而是以不同的化合物形式而存在的,多以烃类化合物为主,另外还有少量的含氧、硫、氮的非烃类化合物 一般,原油中都含有硫、石蜡、胶质和沥青质 原油中烷烃的碳原子个数为15~42左右时呈固态的碳氢化合物称为蜡原油中含蜡的百分数称为含蜡量 胶质是原油中分子量较大的烃类,它溶解性较差,只能溶解于石油醚、苯、氯仿、乙醚和四氯化碳等有机溶剂中,能被硅胶吸附密度较小的石油一般含胶质4~5%,而较重的石油胶质含量可达20%或更高原油中所含胶质的百分数称为胶质含量 沥青质为暗褐色至黑色的脆性物质,是含有碳、氢、氧、氮、硫等多种元素的高分子多环有机化合物,其分子量比胶质大许多倍,不溶于石油醚或酒精,可溶于苯、三氯甲烷及二硫化碳,也可被硅胶吸附原油中所含沥青质的百分数称为沥青质含量
1、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,但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。
2、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。是地质勘探的主要对象之一。
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
研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境 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
石油的主要成分有烷烃、环烷烃、芳香烃等,是一种黏稠的、深褐色的液体。
石油
石油是生产汽油和燃油的主要原材料,当然也是一种不可再生能源,所以我们要节约使用汽油,我国一半以上的汽油都是从国外进口的。
石油在工厂被提炼是通过蒸馏实现的,汽油会是第一个蒸发分流冷却出的化合物,有一部分水会蒸发 变成蒸汽,过一段时间后蒸汽会出现在玻璃窗 上。在玻璃窗上蒸汽被冷却又变成水流下来。
开采石油
工业上主要用作汽油机的燃料,也用于橡胶、制鞋、印刷、制革、油漆、洗染等行业,也可用作机械零件的清洗剂。
组成石油的化学元素主要是碳
(83%
~
87%)、氢(11%
~
14%),其余为硫(006%
~
08%)、氮(002%
~
17%)、氧(008%
~
182%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95%
~
99%,含硫、
氧、氮的化合物对石油产品有害,
在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,
但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。
通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,
镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。
如果给石油加热,由于组成石油的各物质的沸点不同,它们就会被先后蒸馏出来而分离。这是石油炼制的基本原理。石油可炼制出
溶剂油,汽油,航空煤油,煤油,柴油,润滑油,石蜡及沥青等。
参考资料:
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60~765%;烟煤的碳含量为77~927%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为8898%。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21%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65%。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05~30%。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
62-167
20900-29300
无烟煤
90-98
1-3
12-43
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08-12,自由膨胀指
元素分析值:
碳72-80%,氢5-7%,氧10-12%,氮15-20%
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125-140,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08-13%,惰煤素群在5%以下,镜煤素之平均反射率 042-066。
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