煤。石油。天然气的成分是啥?

作者&投稿:向蔡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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。

煤中含有的主要元素是:碳
碳含量在82—93%之间,氢在3.6—5%之间,氧在1.3—10%之间,氮和硫仅分别约占1—2%。
石油中含有的主要元素是:碳
石油是许多性质不同的有机物质的混合物,其中75%以上是各种各样的烃类(由碳和氢元素组成),其它组分足合氧、台氮、含硫以及合金属的化合物。
天然气的主要成分是甲烷
甲烷的浓度常常高于96%,甲烷由碳和氢元素组成.

天然气 天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。

煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物

石油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!

天然气的主要成分为甲烷石油的主要成分为烷烃煤经过干馏后会生成苯

煤的化学组成:煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外,还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成,随煤化程度的 变化而有规律地变化。一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。
煤中的无机质主要是水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值,其中绝大多数是煤中的有害成分。
另外,还有一些稀有、分散和放射性元素,例如,锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等,它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。其中某些元素的含量,一旦达到工业品位或可综合利用时,就是重要的矿产资源。
通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。
1.水分
指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。
2.灰分
是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。
3.挥发分
指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标,并被用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系,煤化程度越低,挥发分越高,随着煤化程度加深,挥发分逐渐降低。
4.固定碳
测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系,因此,根据焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。 石油的化学组成:石油主要由碳(C)和氢(H)两种元素组成,其中碳含量为83~87%,氢含量为11~14%,两者合计为95~99%,由碳和氢两种元素组成的碳氢化合物称为烃,在石油炼制过程中它们是加工和利用的主要对象。此外,石油中还含有硫(S)、氮(N)、氧(O)。这些非碳氢元素含量一般为1~4%。但也有个别例外,如国外某原油含硫高达5.5%,某原油(_mou3 yuan2 you2)含氮量为1.4~2.2%。虽然石油中非碳氢元素的含量很少,但是它们对石油的性质、石油加工过程以及产品的使用性能有很大的影响。 石油中除含有碳、氢、硫、氮、氧五种元素外,还有微量的金属元素和其它非金属元素,如钒、镍、铁、铜、砷、氯、磷、硅等,它们的含量非常少,常以百万分之几计(ppm)。以上各种元素并非以单质出现,而是相互以不同形式结合成烃类和非(he2 fei1)烃类化合物存在于石油中。所以,石油的组成是极为复杂的。石油的烃类组成石油中究竟含有多少种烃,至今尚无法说明。但已确定石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种烃类构成。天然石油中一般不含烯烃、炔烃等不饱和烃,只有在石油的二次加工产物中和利用油页岩制得的页岩油中含有不同数量的烯烃。(一)烷烃烷烃是石油的主要组分。在常温常压下,C1~C4(即分子中含有1~4个碳原子)的;烷烃为气体,C5~C15的烷烃为液体,大于C16的正构烷烃为固体。 含有大量的甲烷和少量的乙烷、丙烷的天然气称为干气,除含有较多的甲烷、乙烷外,还含有少量易挥发的液态烃蒸气(如戊烷、己烷、辛烷)的天然气称为湿气,高分子烷烃是固态,但一般溶于油中,低温下析出。 在一般条件下,烷烃的化学性质很不活泼,不易与其它物质发生反应,但在特别条件下,烷烃也会发生氧化、卤化、硝化及热分解等反应。(二)环烷烃环烷烃是环状的饱和烃,也是石油的主要组分之一。石油中的环烷烃主要是含五碳环的环戊烷系和含六碳环的环己烷系。从数量上看,一般是环己烷系多于环戊烷系。
随着石油馏分沸点的降低,环烷烃相对含量增加,在高沸点的石油馏分中,还含有双环和多环的环烷烃以及环烷-芳香烃。在更重的石油馏分中,因为芳香烃的含量增加使得环烷烃的相对含量有所减少。环烷烃的抗爆性较好、凝点低、有较好的润滑性能和粘温性,是汽油、喷气燃料及润滑油的良好组分。环烷烃的化学性质与烷烃相近,但稍活泼,在一定条件下可发生氧化、卤化、硝化、热分解等反应,环烷烃在一定条件下还能脱氢生成芳香烃。(三)芳香烃 芳香烃是指分子中含有苯环的烃类,一般苯环上带有不同的烷基侧链,也是石油的主要组分之一。同一种原油中,随着沸点(或分子量)的降低,芳香烃的含量增多。石油中除含有单环芳香烃外,还含有双环和多环芳香烃。芳香烃的化学性质较烷烃稍活泼,可与一些物质发生反应,但芳香烃中的苯环很稳定,强氧化剂也不能使其氧化,也不易起加成反应。在一定条件下,芳香烃上的侧链会被氧化成有机酸,这是油品氧化变质的重要原因之一,芳香烃在一定条件下还能选行加氢反应,(四)烯烃石油中一般不含烯烃。烯烃主要存在于石油的二次加工产物中。烯烃又分为单烯烃(即分子中含有一个双键)、双烯经和环烯烃。在常温常压下,单烯烃C2~C4气体,C3~C18是液体,C18以上是固体。烯烃分子中有双键,因此烯烃的化学性质很活泼,可与多种物质发生反应。在一定条件下可进行加成、氧化和聚合等各种反应。在空气中烯烃易氧化成酸性物质或胶质,特别是二烯烃和环烯烃更易氧化,影响油品的安定性。 天然气的化学组成:天然气是蕴藏在地层内的可燃性气体,主要为低分子量烷烃的混合物,有些含有氮、二氧化碳或硫化氢,有些还含有少量氦。天然气有干天燃气和湿天然气两种。干天然气富含甲烷,湿天然气含有较大量的乙烷、丙烷、丁烷和戊烷等,它的化学组成因产地而异。如:四川天然气,相对密度为0.5783,一般成分(体积百分比)为甲烷96.55%,乙烷0.54%,丙烷0.15%,二氧化碳1.0%,氧0.02%,氢0.04%,氮1.08%,硫化氢0.2%,其他0.42%。


地球上煤炭、石油、天然气是怎样形成的
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原油与天然气有直接的关系吗
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石油与天然气地质学的形成和发展
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石油和天燃气有什么关系
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梓潼县15995381574: 天然气,煤,石油的主要成分是什么? -
巫诞立可: 天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等.在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体. 煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物.它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物 石油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!

梓潼县15995381574: 煤.石油.天然气的成分是啥? -
巫诞立可: 煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成 原油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 天然气主要成分(CH4)甲烷

梓潼县15995381574: 煤主要含有____元素,石油中主要含有____和____元素,天然气的主要成分是____. -
巫诞立可:[答案] 碳;氢;甲烷

梓潼县15995381574: 天然气主要成分的化学式为______,它与石油和______均属于化石燃料. -
巫诞立可:[答案] 三大化石燃料包括煤、石油、天然气,天然气的主要成分是甲烷. 故答案为:CH4;煤.

梓潼县15995381574: 煤、石油和天然气被称为当今“三大化石燃料”.(1)天然气的主要成分是(填化学式) - -----,它属于----- -
巫诞立可: (1)天然气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式是CH4,它属于有机物. 故填:CH4;有机. (2))“三大化石燃料”属于不可再生能源. 故填:不可再生. (3)煤、石油和天然气在不充分燃烧时都能生成一种有毒的气体--一氧化碳,一氧化碳具有还原性,常用来冶炼金属. 故填:一氧化碳;还原;冶炼金属. (4)开发利用新能源既有利于保护环境,也有利于缓解当前的能源危机. 故填:开发利用新能源.

梓潼县15995381574: 化石燃料主要可燃成分是什么 -
巫诞立可:[答案] 矿石燃料主要是煤、石油、天然气三类. 煤的主要成分是碳.石油、天然气的主要成分各类烃类,如烷烃、环烷烃等.天然气主要是烷烃中的甲烷.

梓潼县15995381574: 天然气,煤,石油的主要成分是什么? -
巫诞立可: 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...

梓潼县15995381574: 化石燃料主要包括煤、______和天然气,它们都含有碳元素,其中天然气的主要成分是______(写化学式). -
巫诞立可:[答案] 化石燃料主要包括煤、石油和天然气,它们都含有碳元素,其中天然气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式是CH4. 故填:石油;CH4.

梓潼县15995381574: 煤、石油和天然气被称为当今“三大化石燃料”.(1)天然气的主要成分是(填化学式)______,它属于______(选填“有机”或“无机”)物.(2)“三大化... -
巫诞立可:[答案] (1)天然气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式是CH4,它属于有机物.故填:CH4;有机; (2))“三大化石燃料”属于不可再生能源;故填:不可再生; (3)煤、石油和天然气在不充分燃烧时都能生成一种有毒的气体--一氧化碳,一氧化碳具有还...

梓潼县15995381574: 三大化石燃料有___,___,___.它们属于___能源,煤主要含有___,石油主要含有___元素,天然气的主要成分是___,它们都属于___物. -
巫诞立可:[答案] 煤、石油、天然气被称为三大化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源.煤主要含有碳元素,石油主要含有碳元素和氢元素,天然气的主要成分是甲烷;它们都含有多种物质,都属于混合物. 故答案为:煤;石油;天然气;不可...

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