石油,煤的成分是什么?請(qǐng)盡量詳細(xì)些.

【專家解說(shuō)】：石油的成分 石油中碳?xì)鋬煞N元素所組成的化合物，成分很復(fù)雜，并且隨產(chǎn)地不同而異。按其結(jié)構(gòu)又分為烷烴(包括直鏈和支鏈烷烴)、環(huán)烷烴(多數(shù)是烷基環(huán)戊烷、烷基環(huán)己烷)和芳香烴(多數(shù)是烷基苯)，一般石油中不含有烯烴。 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。在石油的某些加工產(chǎn)物中還含有硫化氫(H2S)。 石油中含氧化合物主要有環(huán)烷酸和酚類(以苯酚為主)，此外還含有少量脂肪酸。環(huán)烷酸是指含有11~30個(gè)碳原子的羧酸，分子中含有一個(gè)或多個(gè)駢合脂環(huán)，羧基可以在脂環(huán)上或在側(cè)鏈上。如: 在煉油生產(chǎn)中常把環(huán)烷酸和酚叫做石油酸。 石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺類(RNH2)等。因吡咯在空氣中易氧化，顏色逐漸變深，這踉汽油久存顏色變深有關(guān)。 石油的化學(xué)組成是沒(méi)有一定的，隨產(chǎn)地不同而異。根據(jù)含烴的成分不同一般將石油分為烷烴基石油、環(huán)烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但許多產(chǎn)油國(guó)家常根據(jù)本國(guó)的資源情況而有不同的分類。 ●煤的成分 通常說(shuō)煤炭，有的地方習(xí)慣叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過(guò)一系列非常復(fù)雜的變化而形成的。是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳元素，此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)(主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素)。煤的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。視頻(煤的組成和分類) 無(wú)煙煤 (含碳量95%左右) 煤的主要成分 煤的組成以有機(jī)質(zhì)為主體，構(gòu)成有機(jī)高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數(shù)十種之多，但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。在煤中含量很少，種類繁多的其他元素，一般不作為煤的元素組成，而只當(dāng)作煤中伴生元素或微量元素。 一、煤中的碳 一般認(rèn)為，煤是由帶脂肪側(cè)鏈的大芳環(huán)和稠環(huán)所組成的。這些稠環(huán)的骨架是由碳元素構(gòu)成的。因此，碳元素是組成煤的有機(jī)高分子的最主要元素。同時(shí)，煤中還存在著少量的無(wú)機(jī)碳，主要來(lái)自碳酸鹽類礦物，如石灰?guī)r和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國(guó)泥炭中干燥無(wú)灰基碳含量為55~62%;成為褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;煙煤的碳含量為77~92.7%;一直到高變質(zhì)的無(wú)煙煤，碳含量為88.98%。個(gè)別煤化度更高的無(wú)煙煤，其碳含量多在90%以上，如北京、四望峰等地的無(wú)煙煤，碳含量高達(dá)95~98%。因此，整個(gè)成煤過(guò)程，也可以說(shuō)是增碳過(guò)程。 二、煤中的氫 氫是煤中第二個(gè)重要的組成元素。除有機(jī)氫外，在煤的礦物質(zhì)中也含有少量的無(wú)機(jī)氫。它主要存在于礦物質(zhì)的結(jié)晶水中，如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結(jié)晶水。在煤的整個(gè)變質(zhì)過(guò)程中，隨著煤化度的加深，氫含量逐漸減少，煤化度低的煤，氫含量大;煤化度高的煤，氫含量小?？偟囊?guī)律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無(wú)煙煤階段就尤為明顯。當(dāng)碳含量由92%增至98%時(shí)，氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之間時(shí)，氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段，氫含量能高達(dá)6.5%。在碳含量為65~80%的褐煤和長(zhǎng)焰煤段，氫含量多數(shù)小于6%。但變化趨勢(shì)仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。 三、煤中的氧 氧是煤中第三個(gè)重要的組成元素。它以有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種狀態(tài)存在。有機(jī)氧主要存在于含氧官能團(tuán)，如羧基(--COOH)，羥基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;無(wú)機(jī)氧主要存在于煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機(jī)氧隨煤化度的加深而減少，甚至趨于消失。褐煤在干燥無(wú)灰基碳含量小于70%時(shí)，其氧含量可高達(dá)20%以上。煙煤碳含量在85%附近時(shí)，氧含量幾乎都小于10%。當(dāng)無(wú)煙煤碳含量在92%以上時(shí)，其氧含量都降至5%以下。 四、煤中的氮 煤中的氮含量比較少，一般約為0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有機(jī)狀態(tài)存在的元素。煤中有機(jī)氯化物被認(rèn)為是比較穩(wěn)定的雜環(huán)和復(fù)雜的非環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，其原生物可能是動(dòng)、植物脂肪。植物中的植物堿、葉綠素和其他組織的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中都含有氮，而且相當(dāng)穩(wěn)定，在煤化過(guò)程中不發(fā)生變化，成為煤中保留的氮化物。以蛋白質(zhì)形態(tài)存在的氮，僅在泥炭和褐煤中發(fā)現(xiàn)，在煙煤很少，幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。煤中氮含量隨煤的變質(zhì)程度的加深而減少。它與氫含量的關(guān)系是，隨氫含量的增高而增大。 五、煤中的硫 煤中的硫分是有害雜質(zhì)，它能使鋼鐵熱脆、設(shè)備腐蝕、燃燒時(shí)生成的二氧化硫(SO2)污染大氣，危害動(dòng)、植物生長(zhǎng)及人類健康。所以，硫分含量是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。煤中含硫量的多少，似與煤化度的深淺沒(méi)有明顯的關(guān)系，無(wú)論是變質(zhì)程度高的煤或變質(zhì)程度低的煤，都存在著有機(jī)硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少與成煤時(shí)的古地理環(huán)境有密切的關(guān)系。在內(nèi)陸環(huán)境或?yàn)I海三角訓(xùn)平原環(huán)境下形成的和在海陸相交替沉積的煤層或淺海相沉積的煤層，煤中的硫含量就比較高，且大部分為有機(jī)硫。 根據(jù)煤中硫的賦存形態(tài)，一般分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫兩大類。各種形態(tài)的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機(jī)硫，是指與煤的有機(jī)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的硫。有機(jī)硫主要來(lái)自成煤植物中的蛋白質(zhì)和微生物的蛋白質(zhì)。煤中無(wú)機(jī)硫主要來(lái)自礦物質(zhì)中各種含硫化合物，一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種，有時(shí)也有微量的單質(zhì)硫。硫化物硫主要以黃鐵礦為主，其次為白鐵礦、磁鐵礦((Fe3O4)、閃鋅礦(ZnS)、方鉛礦(PbS)等。硫酸鹽硫主要以石膏(CaSO4·2H20)為主，也有少量的綠礬 (FeSO4·7H 20 )等。 ●煤的分類: 根據(jù)含碳量的多少，可以把煤分為如下幾類:無(wú)煙煤(含碳95%左右)、煙煤(含碳70~80%)、褐煤(含碳50~70%)、泥煤(含碳50~60%)。煤的含碳量越高，燃燒熱值也越高，質(zhì)量越好。 燃料 碳/% 氫/% 氧和氮/% 低發(fā)熱量 * 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 煙煤 80-90 4-5 6.2-16.7 20900-29300 無(wú)煙煤 90-98 1-3 1.2-4.3 20900-25100 *應(yīng)用基燃料實(shí)測(cè)值，即包括全部水分和灰分在內(nèi)，以所有燃料成分的總 褐煤 (含碳量50%-70%) 工業(yè)分析值: 內(nèi)含水分3-4%，灰分10-25%，揮發(fā)分35-40%，固定碳45-50%，發(fā)熱量5800-6800cal/g，硫分 1-4%，燃料比0.8-1.2，自由膨脹指 . 元素分析值: 碳72-80%，氫5-7%，氧10-12%，氮1.5-2.0% 煤灰之礦物成分: SiO2 55-65%，Al2O3 18-36%， Fe2O3 36-25%,堿金屬3-5% 物 理 性 質(zhì):黑色、褐色之固體，易裂開(kāi)成鱗片狀、塊狀或粉狀，韌度微弱至致密強(qiáng)韌，鈍至無(wú)光澤，具平滑或貝殼狀斷口，下部系煤呈參差斷口，比重1.25-1.40，易磨性指數(shù)50-60。 化 學(xué) 性 質(zhì):煤之化學(xué)性質(zhì)甚為安定，耐酸、耐堿，具易燃性而產(chǎn)生高熱量，粘結(jié)性煤具有熱熔融性，可煉成焦炭，在高溫高壓下，加氫可使之液化或氣化。 巖相: 以鏡煤素群為主68-96%，其次為膜煤素群0.8-13%，惰煤素群在5%以下，鏡煤素之平均反射率 0.42-0.66。