1. 石油和天然氣的關系是什麼
隨著科學技術的進步,人類終於發現了石油和天然氣的奧秘,認識到石油和天然氣是一種主要由碳(C)和氫(H)兩種元素組成的多種化合物的混合物,是儲存於地下岩石孔隙中的液態和氣態可燃礦物。按質量計算,碳元素約佔83%~87%,氫元素約佔11%~14%。這兩種元素合起來,約占石油總量的99%。在剩下的1%中,用發射光譜法和中子活化分析法還發現了57種元素。常見的有36種,主要是:硫(S)、氮(N)、氧(O)、鐵(Fe)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硅(Si)、鋁(A1)、釩(V)、鎳(Ni)、銅(Cu)、銻(Sb)、錳(Mn)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鉬(Mo)、錫(Sn)、鈉(Na)、鉀(K)、磷(P)、鋰(Li)、氯(C1)、鈹(Be)、鍺(Ge)、銀(Ag)、砷(As)、金(Au)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎘(Cd)等。尤其是釩(V)和鎳(Ni),是分布普遍並具有成因意義的兩種微量元素。V、Ni含量及其比值,是確定生油岩有機相和油源對比的重要數據。
烴是有機化合物,約占石油成分的97%~99%。烴主要由碳和氫兩種元素組成,並且按本身結構的不同形成類型迥異的碳氫化合物。其主要分為烷烴、環烷烴和芳香烴三類。由於組成烴的C、H原子數目不同,石油中含有大小懸殊的烴分子,最小的烴分子稱甲烷(CH4),再大的還有乙烷、丙烷……癸烷,還有十一烷、十二烷、十三烷……由於烴分子大小不同,其沸點也不同,分子越小,沸點越低。分子小的(C1-4)是氣體,中等的(C5-6)是液體,分子大的(C16以上)是固體。所以說,石油主要是由大小不同的烴分子組成的混合物。
2. 石油工業中干氣和濕氣是怎樣區分
烴氣(烴類氣體)主要為C1~C4的烷烴,即甲烷到丁烷。其中CH4為甲烷,C2+為重烴氣(2個碳數及以上的烴氣)。烴類氣體中,CH4≥95%、C2+ <5%的烴氣,稱干氣,又叫貧氣;CH4≥95%、C2+ >5%的烴氣,稱濕氣,又叫富氣。
3. 石油和天然氣是怎麼來的
石油與天然氣的成因是一個極為復雜的課題,至今還存在一些爭論.這主要原因是:
1.從物態上看:石油與天然氣是流體,在地下一定條件下,它不斷流動,現在所找到的油氣藏並非其生成地方,而是經過一定距離運移而聚集起來的.
2.從化學組成上看:石油與天然氣的組份很復雜,並非單一物質,且在地下運移過程中或其它條件的改變,其成份也在發生變化,其現今的組成並不代表其原貌.
3.由於分離及鑒定手段的限制,目前對石油組份的了解尚不充分.
由於石油的成因問題,關繫到油氣的勘探方向,所以,多年來,它一直吸引著許多國家地質學家,生物化學家和地球化學家.
§1 油氣成因研究現狀
從十八世紀七十年代以來,對油氣成因的認識基本上分為無機成油和有機成油學說兩大學派.
無機成油學說認為,石油是在地殼深處形成的,後來沿著深大斷裂滲透到地殼上部,或者在天體形成時形成,當地殼冷凝時以"烴雨"的形式降落下來,後聚集成油氣藏.其基本觀點是石油是在地下高溫,高壓條件下形成的而非生物成因.其依據是:
(1)在實驗室,用無機C,H元素合成了烴類;
(2)在岩漿岩內曾發現過石油,瀝青;
(3)在宇宙其它星球大氣層中也發現有碳氫化合物存在;
(4)在隕石中也發現有碳氫化合物及氨基酸等多達100多種;
(5)認為用有機觀點對世界上有些大的瀝青礦(如加拿大的阿薩巴斯卡瀝青礦,儲量達856億噸以上)不能作出令人滿意的解釋.
但是,隨著油氣勘探的不斷深入,越來越多的事實用無機學說無法自圓其說,只能證明現代有機成油理論的正確性.這些實事有
1.世界上已發現的油氣田99.9%都分布在沉積岩中,只有極少數石油分布在岩漿岩和變質岩中,且這少數石油也被證明是從沉積岩中運移而來的,而與沉積岩無關的地盾和巨大的結晶岩突起發育區,至今未找到油氣聚集.
2.石油在地層時代的分布上與煤,油頁岩及有機質的分布狀況相吻合的,表明它們在成因上是有聯系的.
3.雖然世界上的石油沒有成份完全相同的,但所有石油的元素組成和化合物組成是相近的或相似的,說明它們的成因可能大致相同.
4.大量油田測試結果可知,油層溫度很少超過100℃,有些深部油層溫度可以高達141℃,而當T超過250℃時,烴類就會發生急劇而徹底的裂解,生成石墨及H2,說明石油不可能在高溫下形成.
5.從目前發現的油氣藏分析看,石油生成,聚集成藏不需很長的時間,大約需不到一百萬年.
6.石油中含的卟啉化合物,異戊間二烯型化合物,甾醇類,石油的旋光性都證明石油是在低溫下,由生物有機質生成的.
7.石油地質工作者對近代沉積的研究成果表明,在近代沉積中確實存在著油氣生成過程,且至今還在進行著,生成的數量也很可觀.並且,在實驗條件下,用有機質進行地下條件模擬,轉化出了烴類,這為有機成因學說提供了有力的科學依據.
以上重要事實的存在,大大促進了石油有機生成理論的發展.特別是近代物理,化學,生物,地質學等基礎理論的發展,及色譜,光譜,質譜,電子顯微鏡,同位素分析等先進技術手段的廣泛採用,為應用有機地球化學知識來解決油氣成因問題創造了條件,推動了石油生成現代科學理論的日臻完善.
在油氣勘探初期,石油大部分被發現於海相地層中,使得不少石油地質家認為只有海相沉積才能生成油氣,特別是在我國清末,民初,國外在中國陸相盆地進行油氣勘探的失敗,使得"唯海相生油論"猖獗一時.對此,以潘鍾祥為代表的我國老一輩地質學家,通過對陝西,四川等地進行詳盡的油氣地研究,於1941年提出了陸相也能生油的理論,有力地駁斥了中國貧油論,極大地豐富了石油理論.
在油氣有機學說中還存在著早期成因學說和晚期成因學說兩種觀點.前者主張沉積有機質在成岩過程中,逐步轉化為石油和天然氣,並運移到鄰近的儲層中去;後者則認為沉積物埋藏到較大深度後,到了成岩作用晚期或後生作用初期,沉積岩中的不溶有機質(乾酪根)才開始發生熱降解,生成大量液態石油和天然氣.
在油氣生成理論方面貢獻比較大的是法國著明地球化學家B·P·Tissot,他在前人研究的基礎上提出了干酷根熱降解生烴演化模式,提出並完善了乾酪根晚期生烴學說,揭示了油氣生成,演化與分布的規律.
4. 液化石油氣和天然氣的區別是什麼
主要區別有,性質不同、含有成分不同、安全性不同,具體如下:
一、性質不同
1、液化石油氣
液化石油氣是在煉油廠內,由天然氣或者石油進行加壓降溫液化所得到的一種無色揮發性液體。
2、液化天然氣
液化天然氣是天然氣經壓縮、冷卻至其沸點(-161.5℃)溫度後變成液體。
二、含有成分不同
1、液化石油氣
主要組成成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯中的一種或者兩種,而且其還摻雜著少量戊烷、戊烯和微量的硫化物雜質。
2、液化天然氣
主要成分是甲烷,被公認是地球上最干凈的化石能源。
三、安全性不同
1、液化石油氣
液化石油氣是一種有毒性的氣體,但是這種毒性的揮發是有一定條件的。只有當液化石油氣在空氣中的濃度超過了10%時才會揮發出讓人體出現反應的毒性。
2、液化天然氣
無色、無味、無毒且無腐蝕性。
5. 石油和液化石油氣的區別
汽車用汽油等污染較大,主要是因為汽油中含有的是辛烷等碳鏈較長的脂肪烴,完全燃燒耗氧較多,在發動機中容易燃燒不充分,因此容易產生一氧化碳等不完全燃燒產物污染環境;而液化石油氣主要是丙烷、丁烷等低級脂肪烴組成,相對耗氧少,容易完全燃燒產生水和二氧化碳,因此污染較汽油少。
6. 天然氣和液化石油氣的主要成份分別是什麼
天然氣的主要成分主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數燃燒的化學方程式為:CH4+2O2=點燃=CO2+2H2O。
液化石油氣主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷。
天然氣和液化石油氣有如下區別:
(1)成分
液化天然氣(簡稱LNG)是井下開採的天然氣經過凈化之後,通過壓縮升溫,在混合製冷劑的作用下,冷卻移走熱量,並除去其中的氮氣、二氧化碳、固體雜質、硫化物和水,再節流膨脹而得到-162℃體積縮小到1/600的以液態形式存在,主要成份是甲烷。
液化石油氣(簡稱LPG)是由煉廠氣或天然氣(包括油田伴生氣)加壓、降溫、液化得到的一種無色、揮發性氣體。由煉廠氣所得的液化石油氣,主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,同時含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質。
(2)環保性
LNG在液化過程中,已將硫、二氧化碳、水份等雜質除去,因此燃燒後排放出的污染氣體要比LPG、柴油、重油等少50%以上,LNG已成為目前世界新能源中最純凈、最環保、無污染的首選。
(3)經濟性
LPG熱值為22033~29043kcal/Nm3,LNG熱值為8500~9000 kcal/Nm3,同等熱值下,1方液化石油氣相當於2.6方天然氣,但價格LPG約20元/立方米,LNG約4.5元/立方米。由此可見,同等熱值情況下,天然氣比液化石油氣更實惠。
(4)安全性
LNG與LPG比較,其氣相密度為0.74,比空氣輕,稍有泄露,即可隨空氣飄散,其著火點為650℃,比LPG的460℃要高,其爆炸極限為5%-15%,比LPG的1%-15%要窄,LPG氣化後的密度大於空氣,不易揮發,易容發生窒息、燃燒、爆炸。
7. 液化石油氣與液化天然氣如何區分
液化氣,簡稱LPG,存儲和運輸都在常溫下;
液化天然氣,簡稱LNG,需要有降溫或保溫裝置,通常都是雙通,即大筒套小桶,二者之間填充保溫材料和抽真空。
觸摸外壁的話,可能液化氣的還要高些,但液化氣如果用氣量大,氣體揮發速度較快,瓶壁溫度降低,外瓶壁就會有結霜現象,而正是由於液化氣僅用一層容器裝的,液體溫度低了才能反映在容器壁上。
液化石油氣主要成分丙烷、丙烯;
液化天然氣主要成分甲烷;
牛郎說的不對啊,摸天然氣的會凍傷,那裝它的容器的器壁得有多厚啊。
8. 石油和天然氣怎麼生成的
隨著科學的發展,大量的證據表明,石油和天然氣是由分散在沉積岩中的沉積有機質在成岩作用期間經微生物分解或熱解作用而形成。
一、油氣生成的原始物質
石油和天然氣來源於有機質。早在古生代以前,地球上就出現了生物,隨著地史的發展,生物廣泛地發育起來。地球上的動植物種類繁多,數量很大,化學成分也異常復雜,但就生成油氣的主要原始物質而言,仍然是以沉積岩中分散的有機質為主。那麼有機物質的哪些組分可以生成油氣呢?
(1)類脂化合物。常見的類脂化合物是脂肪,脂肪水解後生成脂肪酸,在還原條件下,脂肪酸發生去羧基和加氫作用,生成類似石油的液態烴類,是生油最主要的物質。類脂化合物主要來自於低等的生物和微生物體,如低等的藻類、細菌、低等水生物。
(2)蛋白質。蛋白質是生物體的基本組成物質之一,其性質不穩定,與酸、鹼共熱或遇酶水解可生成氨基酸的混合物。氨基酸去羧基和氨基可生成不同的低分子碳氫化合物。蛋白質主要來自於低等的生物(細菌、藻類等)。
(3)碳水化合物。碳水化合物即糖類,是高等植物的主要組分,易被水解、氧化及生物化學分解。碳水化合物在鹼性條件下,發生糖化作用生成脂肪酸,再向烴類轉化。碳水化合物較穩定的部分,如幾丁質、纖維素等,可以被降解形成腐殖類物質向煤轉化,同時,纖維素經微生物分解也可生成天然氣。
(4)木質素。木質素來自於高等植物,它是由對甲基烯丙基苯為基本結構單元的高分子化合物,是形成腐殖質的原始物質,故人們認為它可能是石油中芳香烴的母質之一,也是成煤生氣的主要物質。
可見,低等生物(如藻類和低等水生動物)和微生物是生成油氣的主要物質。
二、油氣生成的外界條件
有機質為石油和天然氣的生成提供了物質基礎,但要使有機質保存下來,並向油氣轉化,必須有適當的外界條件。
(一)古地理環境和大地構造條件
根據對現代沉積相和古代沉積岩的調查研究,淺海區、海灣、潟湖以及內陸湖泊的深湖—半深湖、前三角洲地區,是有利的生油氣地理環境。這些地方適宜於生物生活和繁殖,有豐富的有機質,且水體寧靜,含氧量少,具有生成油氣的還原環境;沉積物來源充足,沉積速度快,有機物能迅速被掩埋起來,利於有機質的保存。
從大地構造角度來說,沉積盆地中各類坳陷具有長時期的沉降作用,且沉降的幅度不斷被沉積物所補償,始終保持有利於生物繁殖的水深環境,保證沉積有機物不斷被新的沉積物所覆蓋,保持還原環境,減少有機物被氧化消耗。隨著有機物埋深加大,地層溫度升高,有利於沉積有機質向油氣轉化。我國松遼盆地中、新生代沉積層厚約5500m,華北、四川、准噶爾盆地沉積岩厚達上萬米,這些盆地都找到了豐富的油氣藏。
(二)物理化學條件
有機質向油氣轉化的物理化學條件主要有細菌、溫度、壓力、催化劑。
細菌是地球上分布最廣、繁殖最快的微生物。細菌能引起多種生物化學作用,尤其是厭氧細菌可以把沉積有機質分解成各種單體化合物和瀝青質。在成岩作用初期階段,細菌分解作用是主導作用。
溫度可以加速化學反應進行。沉積有機質在埋藏深度不斷加大,地層溫度不斷上升的情況下,有機質發生熱解形成烴類。高溫下,有機質變質作用增強,裂解成氣態物質(甲烷)和石墨。在油氣形成過程中,溫度起主導作用。隨著沉積有機質埋藏深度加大,壓力升高,在中等溫度(50℃)下,增加壓力到30~70MPa時,類脂化合物室內模擬試驗時產生烴。
壓力可以促進加氫作用,使高分子烴變成低分子烴,使不飽和烴變為飽和烴,對形成石油的質量有影響。
催化劑是指能夠加速有機質向油氣轉化的物質,但它本身在反應前後並不發生變化。室內研究表明,在150~200℃時硅酸鋁能催化脂肪、氨基酸以及其他類脂化合物生成烴類化合物,膨潤土也有催化作用。
三、油氣生成階段
有機質向油氣轉化,依據其作用因素和產物的不同,大致可以劃分為三個階段。
(一)生物化學生氣階段
有機質自沉積埋藏開始至1500m深度范圍,壓力增大,溫度小於60℃,以細菌活動為主。有機質在細菌作用下發生分解,產生大量氣態物質,如CH4、CO2、N2等。同時,階段後期有極少量的碳數較高的液態烴形成。因此,此階段只能形成氣藏,而不能形成像樣的油藏。
(二)熱催化生油階段
隨著有機質埋深加大,地層溫度、壓力不斷升高,細菌作用逐漸減弱,地熱及無機催化作用起著主導作用。此階段深度大約在1500~6000m,溫度在60~210℃之間。其中在60~120℃、深度在1500~3000m范圍內,有機質發生催化降解、加氫作用,大量的液態烴和氣態烴形成,稱之為「生油主帶」。我們把有機質開始熱解成為大量石油烴和氣態烴的溫度(約60℃)稱為「生油門限溫度」。在埋深3000~6000m、溫度120~210℃階段,溫度的作用更為顯著,有機質熱解產生少量的氣態物,先形成的液態烴部分裂解,形成濕氣或凝析氣。
(三)熱裂解生氣階段
當埋深超過6000m、溫度超過210℃時,有機質和已生成的石油發生降解,早期尚有少量的液態烴,但最終它們均裂解成為氣態烴(CH4)和石墨,稱之為「干氣階段」。
四、生油(氣)層
能夠生成工業數量的石油和天然氣的岩石,稱為生油(氣)岩,也稱為生油(氣)母岩。由生油(氣)岩組成的岩層稱為生油(氣)層,它是自然界生成石油和天然氣的場所。
生油(氣)層是由顆粒較細的沉積岩層組成。常有兩類岩石:一是黏土岩,包括泥岩和頁岩;二是碳酸鹽岩,如泥晶灰岩、介殼灰岩、白雲岩、礁灰岩等。生油(氣)層的共同特徵是:顏色較深,多為灰褐、黑色;顆粒較細;含有較多的分散狀有機質(如微體古生物化石)和黃鐵礦。
生油(氣)層常形成於水體較為安靜、有機質豐富的深湖相、半深湖相、前三角洲相、淺海相、潟湖相等相帶。
生油岩的鑒別,目前已由定性的判斷向定量的方法分析轉變。定量確定生油岩是分析岩石中的各種地球化學指標,包括有機質豐度指標、有機質類型指標、有機質成熟度指標和有機質轉化指標四類。
9. 石油和天然氣是如何形成的
1、石油的形成:
石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。 大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。
2、天然氣的形成:
天然氣的形成與生物有關。在地質歷史中,海洋里生存著大量的生物,它們在生長過程中具有分泌鈣質骨骼的能力,在水深、溫度、光照和海水含鹽度適宜的條件下,這些生物一代又一代地繁殖,便形成了堅固的生物礁。它們死亡後,被沉積物覆蓋並埋藏在地層深部,在長期的地質作用下,逐漸成為天然氣形成的物質基礎。
10. 石油和天然氣的聯系和區別
1、狀態不一樣
石油:液態黑色物質;
天然氣:普通狀態下為無色無味氣體;
2、價格不一樣
石油:價格高,戰略價值高;
天然氣:價格便宜。
聯系:都可以通過原油進行提煉而成。
(10)石油和氣怎麼分別擴展閱讀:
天然氣基本特點
天然氣是較為安全的燃氣之一,它不含一氧化碳,也比空氣輕,一旦泄漏,立即會向上擴散,不易積聚形成爆炸性氣體,安全性較其他燃體而言相對較高。
採用天然氣作為能源,可減少煤和石油的用量,因而大大改善環境污染問題;天然氣作為一種清潔能源,能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,並有助於減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,從根本上改善環境質量。
天然氣作為汽車燃料,具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低等優點,已成為世界車用清潔燃料的發展方向,而天然氣汽車則已成為發展最快、使用量最多的新能源汽車。
但是,對於溫室效應,天然氣跟煤炭、石油一樣會產生二氧化碳。因此,不能把天然氣當做新能源。其優點有:
綠色環保
天然氣是一種潔凈環保的優質能源,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質,燃燒時產生二氧化碳少於其他化石燃料,造成溫室效應較低,因而能從根本上改善環境質量。
經濟實惠
天然氣與人工煤氣相比,同比熱值價格相當,並且天然氣清潔干凈,能延長灶具的使用壽命,也有利於用戶減少維修費用的支出。天然氣是潔凈燃氣,供應穩定,能夠改善空氣質量,因而能為該地區經濟發展提供新的動力,帶動經濟繁榮及改善環境。
安全可靠
天然氣無毒、易散發,比重輕於空氣,不宜積聚成爆炸性氣體,是較為安全的燃氣。