《化石能源介绍》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化石能源介绍(67页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 化石能源介绍什么是化石能源?|定义:化石能源是一种碳氢化合物或其衍 生物。化石能源所包含的天然资源有煤炭 、石油和天然气。 它由古代生物的化石沉 积而来,是一次能源。 煤 炭什么是煤炭?定义: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,由碳、氢、氧、氮 等元素组成的黑色固体矿物 。 煤的形成过程煤的形成年代 在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期 : (1)古生代的石炭纪和二迭纪,成煤植物主要是袍 子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。 (2)中生代的株罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸 子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。 (3)新生代的第三纪,成煤植物主要是
2、被子植物。 主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟 煤。 煤的大分子结构模型v煤炭的化学组成 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,而碳、氢 、氧三者总和约占有机质的95以上;煤中的无 机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是 煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而 增高。1.泥炭中碳含量为5060;2.褐煤为6070;3.烟煤为7492 4.无烟煤为 9098(高变质煤)低变质烟煤(长焰煤、不粘煤和弱粘煤 )中变质烟煤(气、 肥、 焦、 瘦煤 )煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时, 其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境 。煤中硫的含量可分
3、为 5 级:高硫煤,大 于4;富硫煤,为2.54;中硫煤, 为1.52.5;低硫煤,为1.01.5 ;特低硫煤 ,小于或等于1。煤中硫又可 分为有机硫和无机硫两大类。 酸雨的形成酸雨的危害煤的工业分析 通过工业分析可大致了解煤的性质,又 称技术分析,是指煤的水分、挥发分、 灰分的测定以及固定碳的计算。 v水分 (M)可分为外在水分、内在水分以及与煤中 矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭 在开采、运输、储存及洗选过程中,附着在煤颗 粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或 凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分。 v灰分(A)是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来 自煤的矿物质。 v挥发分(V
4、daf) 是指煤中有机质可挥发的热分解产物 。随煤化程度增高而降低,可用于初步估测煤种 。 v固定碳(FC)是指煤中有机质经隔绝空气加热分解 的残余物,固定碳随变质程度的加深而增高,可作 为鉴定煤变质程度的指标。 世界煤炭储藏量 煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的 化石燃料。据世界能源委员会的评估,世界煤炭 可采资源量达484104亿t标准煤,占世界化石 燃料可采资源量的668。据1997世界能源 统计评论统计,至1996年底,世界煤炭探明的 可采储量为1.03161104亿t,储采比为224年, 其储量最大的国家依次为美国,中国是世界上煤 产量最高的国家。 。 世界煤炭分布图煤炭的开采
5、 l露天采煤 l矿下采煤露天采煤具有回采率高、劳动条件好、劳动生产率高、 适合大型机械操作,具有安全、可靠,是今后煤炭开采行业 发展的重点。煤炭的作用煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用 于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。 F燃烧 煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业 和民用燃料。 F炼焦 把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随 温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态 逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即 为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤 焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆 、染料、医药、炸药等。焦
6、炭主要用于高炉炼铁和铸造, 也可用来制造氮肥、电石(碳化钙,CaC2 )。电石是 塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。F气化 气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工 合成原料的煤气。 F低温干馏 把煤或油页岩置于 550左右的温度下低温干 馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取 高级液体燃料和作为化工原料。 F加氢液化 将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高 压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气 态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液 化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。总之,煤炭对于现代化工业来说,无论是重工业,还是轻 工业;无论是能源工业、冶金
7、工业、化学工业、机械工业 ,还是轻纺工业、食品工业、交通运输业,都发挥着重要 的作用,各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤 炭,因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。石 油什么是石油?石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃 粘稠液体。赋存于地下岩石孔隙中的一种液态可燃有机 矿产。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,一般认为是有机 物死亡后经分解、运移、聚集而形成。也有认为是无机 碳和氢经化学作用而形成。主要是各种烷烃、环烷烃、 芳香烃的混合物,它是一种油质的可燃沥青质液体,一 般是暗褐色到绿色,有时发出荧光。石油实质是不同烃 类的混合物,能从
8、中提取汽油、煤油、柴油、润滑油、 石蜡、沥青等。石油被称为工业的血液,是世界上最重 要的动力燃料与化工原料。石油及其产品广泛用于生产 和生活的各个方面。 石油的形成过程世界原油主要分布地区 我国石油主要分布地区|我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、 塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴 达木和东海陆架八大盆地,其可采资源量 172亿吨,占全国的81.13; 我国石油主要分布图我国主要油田: 1、大庆油田 2、胜利油田 3、长庆油田 4、辽河油田 5、克拉玛依油田 6、四川油田 7、华北油田 8、大港油田 9、中原油田 10、吉林油田 11、河南油田 12、江汉油田 13、江苏油田 14、青海油
9、田 15、塔里木油田 16、土哈油田 17、玉门油田 18、滇黔桂石油勘探局 19、冀东油田 20、中国海洋石油南海东 部公司 石油的开采石油开采工程主要包括以下4个方面:u测井工程; u钻井工程 ; u采油工程 ; u油气集输工程 什么是汽油? 汽油:外观为透明液体,主要是由 C4C10各族烃类组成 。具有较高的辛 烷值和优良的抗爆性 。车用汽油的牌 号是按照辛烷值区分的,共有66、70、 76、80、85等号。例如,70号车用汽油 即表明该汽油辛烷值不低于70。根据辛 烷值的实测结果可判定属哪一牌号的车 用汽油; 主要用于汽油发动机上,可提高发动机 的功率,减少燃料消耗量;具有较好的 安定
10、性,在贮运和使用过程中不易出现 早期氧化变质,对发动机部件及储油容 器无腐蚀性。 辛烷值:是指车用汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的 能力大小的一个指标。辛烷值是这样给定的:异辛烷的抗 爆性较好 ,辛烷值给定为100 ,正庚烷的抗爆性差,给定 为 0,汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料 ,使其产生的爆震强度与试样相同,标准燃料中异辛烷所 占的体积百分数就是试样的辛烷值。 辛烷值高,抗爆性好。汽油的等级是按辛烷值划分的。 高辛烷值汽油可以满足汽油机的需要 。汽油抗爆能力的 大小与化学组成有关。带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常 具有优良的抗爆性。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值 汽油组分,但
11、也通过添加四乙基铅等抗爆剂实现。 汽油的分类用量最大的轻质石油产品之一,是引擎的一种重要燃料。1.根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂 化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油 、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。 2. 根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三 大类。主要用作汽油机的燃料。广泛用于汽车、摩托车、 快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于橡胶 、油漆、油脂、香料等工业。 什么是柴油?v轻质石油产品,复杂烃类(C约10 22)混合物。为柴油机燃料。 v主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化 、加氢裂化、石油焦化等过程生产的 柴油馏分调配而成; v也可由页
12、岩油加工和煤液化制取。分 为轻柴油(沸点范围约180370 )和重柴油(沸点范围约350 410)两大类。 v广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰 。 柴油最重要的性能是着火性和流动性 着火性:高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速 与空气形成均匀的混合气,并立即自动着火燃烧 ,因此要求燃料易于自燃。 流动性:柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却 至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含 量多且沸点高时,凝点也高。一般选用柴油要求 凝点低于环境温度35。什么是煤油? 轻质石油产品的一类。由天然石油或人造 石油经分馏或裂化而得。单称“煤油”一 般指照明煤油。又称灯用煤油和灯油( lamp kerosen
13、e),也称“火油”,俗称“ 洋油”。各种煤油在常温下为液体,无色 或淡黄色,略具臭味。不溶于水,易溶于 醇和其他有机溶剂。易挥发,易燃。与空 气混合形成爆炸性的混合气。爆炸极限为2 -3% 。 物化性质: 沸程为180310。为C9 C16的多种烃类混合物。纯品为无色透明液 体,含有杂质时呈淡黄色。平均分子量在 200250之间。密度大于0.84g/cm3。闪点 40以上。芳烃含量8%15%。不含苯及不 饱和烃(特别是二烯烃)。不含裂化馏分 。硫含量0.04%0.10%。煤油主要用途主要用于点灯照明和各种喷灯、汽灯、汽化炉和 煤油炉的燃料;也可用作机械零部件的洗涤剂, 橡胶和制药工业的溶剂,油
14、墨稀释剂,有机化工 的裂解原料;玻璃陶瓷工业、铝板辗轧、金属工 件表面化学热处理等工艺用油;有的煤油还用来 制作温度计。根据用途可分为航空煤油、动力煤油、照明煤油 等。 汽油、柴油与煤油之间的区别分子量不同 蒸发的难易程度不同, 汽油容易挥发,用个烟 头就可以点燃,燃烧的时候火焰很大, 柴油不 容易挥发,所以一般没法点燃,即使点燃柴油 燃烧速度也不快,火焰很小, 煤油介于二者之 间 。什么是润滑油 ?润滑油:一般是分馏石油的产物, 也有从动植物油中提炼的,亦称“润 滑脂”。 润滑油一般由基础油和添加剂两部 分组成。基础油是润滑油的主要成 分,决定着润滑油的基本性质,添 加剂则可弥补和改善基础油
15、性能方 面的不足,赋予某些新的性能,是 润滑油的重要组成部分。 润滑油主要作用 :滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦 ,保护机械及加工件的液体润滑剂,主要 起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲 等作用。润滑油占全部润滑材料的85%,种 类牌号繁多,现在世界年用量约3800万吨 。什么是石蜡 ?石蜡是矿物蜡的一种,也是石油蜡的一种;它是 从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂 脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经 溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。又称晶 形蜡,碳原子数约为18 30的烃类混合物, 主要组分为直链烷烃(约为8095),还有 少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃 (两者合计含量20以下)。根据加工精制程度 不同,可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3 种。 石蜡的用途: F 将纸张浸入石蜡后就可制取有良好防水性能的各 种蜡纸,可以用于食品、药品等包装、金属防锈 和印刷业上; F石蜡加入棉纱后,可使纺织品柔软、光滑而又有 弹性; F石蜡还可以制得洗涤剂、乳化剂、分散剂、增塑 剂、润滑脂最等。 F由于动物蜡和植物蜡的资源越来越紧张,现在的 蜡烛大多是石蜡制造的。什么是沥青?石油沥青是原油加工过程的一种产品,是原油蒸 馏后的残渣。在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的 液体、半固体或固体,有光泽,低温时质脆,粘 结性和防腐性能良好。