认识化石燃料
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系因远古时代动、植物死亡后演变而来
其种类包含了煤、石油、天然气、少量的页岩油及油砂、天然气水合物,直到今日,化石燃料仍占商业上能源资源使用的90%左右,其重要性可见一般。;根据英国石油公司(BP)于2008年之统计报告中指出,至2007年底年世界初级能源推估,全球石油蕴藏量约可维持41.6年使用量、天然气约60.3年、而煤则可维持133年。因此,除了煤以外,石油及天然气等化石燃料及铀矿在未来数十年内将逐渐面临耗竭的窘境。;蕴藏量系指已被发现且可利用当今技术开采而获利的物质或能源;刚开始发现新能源时,由于价廉及开采容易,因此燃料的产出以指数形式成长。但当燃料的使用达最大值后,由于价格的上升、替代燃料的成长及开采困难度增加等因素,致使该燃料的产量逐渐下滑。;3-1化石燃料资源;3-2煤;3-2煤;3-2煤;煤形成过程第一阶段转变成泥煤,但泥煤并不包含于煤炭的分类中,其水分可达70%,而热值则仅约3,000Btu/lb。
褐煤:水分含量约30%,含碳量(固定碳)达30%,而热值介于5,000到7,000Btu/lb之间。挥发物含量高及反应性佳则是其优点。
亚烟煤:亚烟煤的水分为15~30%,含碳量约40%,而热值则为8,000到10,000Btu/lb之间。亚烟煤易自燃、挥发性高、具结块性、且硫份及灰份少。
烟煤:是最丰富的煤种,碳含量则约50~70%。烟煤的热质介于11,000到15,000But/lb之间。
无烟煤:碳含量约90%左右,最高可达95%,而水分则仅约3%左右,且硫份及灰份也低。无烟煤为最硬之煤,热质约14,000Btu/lb。;3-2煤;3-2煤;3-2煤;煤的利用;煤的利用;石油是由有机物质在古地质年代沉积而成。据推测,约在数亿年前,大量的浮游生物及动植物(如蓝、绿海藻类等单细胞植物及有孔虫类等单细胞动物)死亡后,其残骸堆积在海底下逐渐形成沈积物。由于沈积物的重量,使得该地区持续下陷,进而形成沈积盆地。这些埋藏在沈积盆地内的动植物残骸,在缺氧环境下经细菌作用将碳水化合物中的氧逐渐消耗掉,再随着埋藏深度的增加,温度与压力也相对提高,经过数百万年后,有机物逐渐受热裂解出油气。;沈积盆地形成后,长期受无数次的地壳运动,会产生各种不同的地质构造。一个良好的储存油气的封闭构造,除应具有良好的孔隙率及渗透率的储油层外,此储油层的上方必须有致密不透油、气、水的岩层,如页岩、泥岩等,即所谓的盖层,其作用为封盖住进来的油气,不让油气向上逃逸。;石油的探勘
常用的方法有「地质调查」、「地球物理测勘」及「地球化学测勘」等方法。地球物理测勘是应用物理学原理和方法,测定岩石的物理性质变化,一般分为「重力测勘」及「震波测勘」。目前最常用也较精确的一种方法是震波测勘,其乃利用地下各种岩层具有不同之弹性与密度,震波传导的速度因而有快慢之别,且能产生反射现象,由其震波传递回来的时间可推算岩层之深度及厚度,从而测绘出各地层的地下地质构造。地球化学测勘是藉生油岩评估及生油岩与油气对比,推测生油的沈积层位及油气移栖之途径,以确定最有利的钻探地点。当然,地面上的勘查仅能指出利于石油积聚于地下岩层的条件,目前唯一能确认油气储存仍需仰赖钻井。;全球石油蕴藏量之估计值(2008);石油开采;石油开采;石油开采;分馏的操作原理为将原油打入加热炉内,按不同的原油种类和产品加热到400℃左右,蒸气和未蒸发的油进入分馏塔,分馏塔为圆柱形,内有数十块塔板。油气上升到塔顶,被水冷式冷凝气所冷凝。部分被冷凝的液体作为回流被送到塔顶,从一塔板下流到另一塔板,与上升的气体相接触,液体吸收气体中的重组分而释放出轻组分,最终达到平衡,此时最轻的组分处在塔顶的塔板上,最重的组分则处在最低的塔板上。;3-3石油;3-3石油;3-3石油;天然气
天然气生成过程和石油一样,也是由于原始物质经过连续的变质阶段,随后被积聚和捕集于气层中。它的大部份组分来自沉积岩中的有积物质,其他组分则来自纯无机物质,主要成份为甲烷。天然气依其原始蕴藏状态,可分为「构造性天然气」、「水溶性天然气」、「煤矿天然气」等三种,而构造性天然气又可分为「伴生气」与「非伴生气」两种。若天然气的产生是在矿区开采原油时伴随而出,则称为伴生气。反之,如果一储区中仅有天然气产出而无原油,则称为非伴生气。前者乃属于溼性天然气,而后者则属于干性天然气。;3-4天然气;从气井出来的天然气一般不能直接应用,其除含有极高的甲烷含量外,并有较重的烃类,此外,还含有比例不固定的氮类、二氧化碳、硫化烃、硫醇和其他硫化物。因此,气体需要进行加工使其符合使用标准,同时可回收比气体本身价值更高的液体或固体组分。
气体之