แหล่งวัตถุดิบสามแหล่งมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรม: น้ำมันก๊าซและถ่านหิน.
น้ำมัน.
น้ำมันเป็นของเหลวที่มีสีเข้มและไม่ละลายในน้ำซึ่งประกอบด้วยไซโคลแอลเคนที่แตกกิ่งก้านสาขาและไม่แตกแขนง องค์ประกอบขึ้นอยู่กับฟิลด์
น้ำมัน เป็นวัสดุหลักในการผลิตสารประกอบอินทรีย์โดยการกลั่นแบบแห้ง (ไพโรไลซิสคาร์บอไนเซชัน) ผลิตภัณฑ์หลักคืออะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ ส่วนใหญ่จะได้รับสีย้อมไขมันสังเคราะห์และน้ำมัน
ด้วยความสำคัญของน้ำมันที่เพิ่มมากขึ้นจึงมีการปรับปรุงวิธีการแปรรูปทางเคมี ปัจจุบันประมาณ 90% ของสารประกอบอินทรีย์สังเคราะห์ได้มาจากปิโตรเลียมและอนุพันธ์
วิธีการผลิตน้ำมันในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม
มีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการระหว่างวิธีการผลิตน้ำมันในห้องปฏิบัติการและทางอุตสาหกรรม ได้แก่ :
- ราคา (ในห้องปฏิบัติการมีการใช้รีเอเจนต์ในปริมาณเล็กน้อยเมื่อจำเป็นต้องใช้ในปริมาณมากเช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมดังนั้นสารประกอบที่มีราคาแพงและหายากจึงสามารถใช้ในห้องปฏิบัติการได้และในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องได้รับในราคาที่ต่ำที่สุดหรือการใช้สารพิษที่เป็นอันตรายในห้องปฏิบัติการนั้นค่อนข้างเป็นที่ยอมรับได้เนื่องจากมีตู้ดูดควัน จากนั้นในระดับอุตสาหกรรมจะเป็นอันตรายอย่างยิ่ง);
- อย่างอบอุ่น. ในอุตสาหกรรมการจัดหาความร้อนมีราคาแพงมากสำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและปกติในระดับปานกลางเมื่อในห้องปฏิบัติการการสังเคราะห์ดังกล่าวทำได้ง่าย
- ความบริสุทธิ์ของส่วนผสม ในห้องปฏิบัติการมักใช้กับสารบริสุทธิ์ในขณะที่ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้สารผสม
- การไหลเวียนของสาร หากในอุตสาหกรรมเป็นไปได้ที่จะแยกสารผสมด้วยกระบวนการทางเคมีต่างๆ (การกลั่นการกรองกระบวนการต่อเนื่อง) ก็ไม่เป็นประโยชน์สำหรับห้องปฏิบัติการ ในอุตสาหกรรมมีลักษณะของกระบวนการที่เป็นวัฏจักรเมื่อสามารถนำสารที่ไม่ผ่านการทำปฏิกิริยากลับเข้าสู่วงจรของกระบวนการแปรรูปได้ แต่ในห้องปฏิบัติการจะทำได้ด้วยความยากลำบาก
การกลั่นน้ำมัน
ในอุตสาหกรรมใช้การกลั่นแบบเศษส่วนของ "น้ำมันดิบ" ซึ่งเป็นผลมาจากการแบ่งออกเป็นเศษส่วนหลาย ๆ ส่วนที่มีจุดเดือดต่างกัน:
เศษน้ำมันเบนซิน ประกอบด้วยปิโตรเลียมอีเทอร์และน้ำมันเบนซินสกัด องค์ประกอบของเศษส่วนแตกต่างกันไป ค 6 - ค 9. เศษส่วนทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์น้ำมันที่มีน้ำหนักเนื่องจาก ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน
น้ำมันก๊าด (C 9 -C 16) ใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อนและยังเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินและเครื่องยนต์กังหัน
น้ำมันแก๊ส (ดีเซล) ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล
น้ำมันหล่อลื่น (C 20 - C 50) ใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่น
น้ำมันเตา (สารตกค้าง) - ใช้เป็นเชื้อเพลิงกลั่นทำให้มีเศษไฮโดรคาร์บอนเดือดสูง
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่ในน้ำมัน
ความสำคัญของเชื้อเพลิงในโลกสมัยใหม่กำลังเติบโตขึ้นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้จึงพบวิธีที่เหมาะสมที่สุดในการรับน้ำมันเบนซินจากเศษส่วนที่มีความเดือดสูง - การแตก - ให้ความร้อนแก่อัลเคนที่สูงขึ้นโดยไม่สามารถเข้าถึงอากาศได้ซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ต่ำกว่าและสูงกว่า:
หากการแตกร้าวดำเนินไปโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเรียกว่าการระบายความร้อน ถ้าใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา SiO 2 หรือ อัล 2 โอ 3 จากนั้นจึงเกิดการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการดังกล่าว ได้แก่ อีเทนและโพรพินซึ่งกลายเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรม
เพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเบนซินจะดำเนินการปฏิรูปและการทำให้เป็นด่าง
การปฏิรูป (isomerization) - กระบวนการที่อัลเคนที่ไม่ได้แตกกิ่งเมื่อถูกทำให้ร้อนด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกเปลี่ยนเป็นแอลเคนที่แตกแขนงมากขึ้นโดยมีเลขออกเทนสูง ตัวอย่างเช่น
อัลคิเลชัน - กระบวนการที่ส่วนผสมของแอลเคนและอัลคีนถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่แตกแขนงซึ่งมีจำนวนออกเทนสูงเมื่อกรดถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:
ก๊าซธรรมชาติ.
ก๊าซธรรมชาติเป็นชุดของก๊าซซึ่งองค์ประกอบขึ้นอยู่กับสนาม โดยทั่วไปมันเป็นส่วนผสมของมีเธนอีเทนและโพรเพน แต่ยังคงพบไนโตรเจนในปริมาณเล็กน้อยแอลเคนที่สูงกว่าคาร์บอนฮีเลียม (ไม่ค่อยมี)
ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงอุตสาหกรรมสารประกอบที่สำคัญที่สุดคือ ก๊าซสังเคราะห์ (ส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน):
สามารถหาได้โดยการกระทำของโค้กที่มีหลอดไส้กับไอน้ำสารประกอบที่ได้จากกระบวนการนี้เรียกว่า ก๊าซน้ำ:
มาจากคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนที่ได้รับเมทานอล:
ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา
ถ่านหิน.
ถ่านหินบิทูมินัสทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน กระบวนการสามารถแสดงแผนผังได้ดังนี้:
โทลูอีนสามารถรับได้ในลักษณะเดียวกัน
การกลั่นแบบแห้งที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดส่วนผสมของของแข็งของเหลวและผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ
ผลิตภัณฑ์แก๊สเฟส เป็น เตาอบแก๊สโค้กซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือไฮโดรเจนและมีเทน
ผลิตภัณฑ์เหลว แสดงถึง น้ำมันดินซึ่งแยกฟีนอล, เครซอล, แนฟทาลีน, ไธโอฟีน, แอนทราซีนได้ในปริมาณมาก
ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง เป็น โคก.
การไตร่ตรองถึงสิ่งที่รอเราอยู่ในอนาคตและก่อนหน้านี้ไม่ได้ให้ความสำคัญกับนักวิทยาศาสตร์ วันนี้ทุกคนกำลังพูดถึงหัวข้อนี้ตั้งแต่ผู้นำรัฐบาลไปจนถึงเด็กนักเรียน ภาวะโลกร้อนการละลายของน้ำแข็งที่มีอายุมากปัญหาทางประชากรการโคลนมนุษย์วิธีการสื่อสารและการขนส่งที่ทันสมัยและในอนาคตการพึ่งพาทรัพยากรพลังงานของผู้คน ... และหนึ่งในหัวข้อที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือเรื่องของเชื้อเพลิงทางเลือก
เชื้อเพลิงแห่งอนาคต - ทางเลือกของทรัพยากรธรรมชาติ
ปัจจุบันเชื้อเพลิงธรรมชาติเป็นแหล่งพลังงานหลักของเรา ไฮโดรคาร์บอนถูกเผาเพื่อสลายพันธะโมเลกุลและปลดปล่อยพลังงานออกมา การบริโภคเชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณสูงส่งผลให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากเมื่อถูกเผา
เราอยู่ในศตวรรษที่ 21 นี่เป็นช่วงเวลาแห่งเทคโนโลยีใหม่ ๆ และนักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าถึงเวลาแล้วที่จะสร้างเชื้อเพลิงทางเลือกแห่งอนาคตที่สามารถแทนที่เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมและกำจัดการพึ่งพาของเรา ในช่วง 150 ปีที่ผ่านมาการใช้ไฮโดรคาร์บอนทำให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 25% การเผาไหม้ไฮโดรคาร์บอนยังนำไปสู่มลพิษประเภทอื่น ๆ เช่นหมอกควันฝนกรดและมลพิษทางอากาศ มลพิษประเภทนี้ไม่เพียง แต่ทำร้ายสิ่งแวดล้อมสัตว์และสุขภาพของมนุษย์ แต่ยังนำไปสู่สงครามด้วยเนื่องจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่ใช่ทรัพยากรหมุนเวียนและจะหมดลงในที่สุด ในขณะนี้สิ่งสำคัญคือต้องหาวิธีแก้ปัญหาใหม่ ๆ และสร้างแหล่งเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับอนาคต
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกำลังแก้ปัญหาในการเพิ่มปัจจัยการกู้คืนน้ำมันของการก่อตัวที่มีประสิทธิผลและคนอื่น ๆ กำลังมองหาวิธีที่จะได้รับเชื้อเพลิงก๊าซจากหินน้ำมัน แต่คนอื่น ๆ ก็ได้ข้อสรุปว่าความต้องการเชื้อเพลิงสามารถทำได้โดยวิธีการสมัยเก่าตามปกติ เรากำลังพูดถึง "ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมแข็ง" เชื้อเพลิงธรรมชาติ - ไม้ แนวคิดเรื่อง "เก่าเท่าโลก" ถูกนำไปใช้โดยผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในสหรัฐอเมริกาและนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยจอร์เจียก็เข้าร่วม แน่นอนว่าต้องใช้ต้นไม้ที่เติบโตอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษเช่นต้นไม้ชนิดหนึ่งหรือไม้ระนาบซึ่งให้ผลไม้มากถึง 40 ตันต่อเฮกตาร์ต่อปี
Platanus - Platanus - ต้นไม้อันยิ่งใหญ่ที่มีมงกุฎแผ่กระจายหนาแน่นและลำต้นหนา - บรรพบุรุษของตระกูลต้นไม้เครื่องบินขนาดใหญ่ ต้นไม้เครื่องบินมีประมาณ 10 ชนิด ความสูงของต้นไม้ระนาบถึง 60 เมตรและเส้นรอบวงของลำต้นสูงถึง 18 เมตร! ลำต้นของมะเดื่อมีลักษณะเป็นทรงกระบอกเปลือกมีสีเทาอมเขียวผลัดใบ ใบของมะเดื่อมีลักษณะเป็นแฉกมีก้านใบยาว
หลังจากตัดต้นไม้ระนาบแล้วใบไม้ก็ยังคงอยู่บนพื้นดินที่สามารถใช้ในการปฏิสนธิตามธรรมชาติได้ ไม้เครื่องบินถูกบดในเครื่องบดและป้อนเข้าเตาเผาของโรงไฟฟ้า พื้นที่ปลูกต้นไม้เครื่องบิน 125 กม. 2 สามารถให้พลังงานแก่เมืองที่มีประชากร 80,000 คน ในพื้นที่ที่ถูกโค่นใน 2-4 ปีต้นมะเดื่อใหม่ที่เหมาะสำหรับเป็นเชื้อเพลิงจะเติบโตจากหน่ออีกครั้ง นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าหาก 3% ของดินแดนของรัสเซียและยูเครนถูกจัดสรรสำหรับ "สวนพลังงานของต้นไม้เครื่องบิน" สำหรับการปลูกเชื้อเพลิงธรรมชาติประเทศต่างๆก็สามารถตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงของตนได้อย่างเต็มที่ด้วยค่าฟืน
ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ "เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ปลูก" ซึ่งตรงข้ามกับ "เชื้อเพลิงฟอสซิล" (ถ่านหินก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน) คือเมื่อมันเติบโตขึ้นป่าไม้มะเดื่อจะดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจะปล่อยออกมาในภายหลังเมื่อมันไหม้ ซึ่งหมายความว่าเมื่อต้นไม้เครื่องบินถูกเผาคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณเท่ากันจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งถูกดูดซับโดยต้นไม้เครื่องบินในระหว่างการเจริญเติบโต โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเราจะเพิ่มปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศและนี่คือสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
เชื้อเพลิงใหม่ถือเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีค่าและจะมีความสำคัญมากขึ้นในอนาคต ตัวอย่างเช่นในปัจจุบันโรงไฟฟ้าต้นไม้เครื่องบินที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปตั้งอยู่ที่ Simmering (ออสเตรีย) กำลังการผลิต 66 เมกะวัตต์โดยมีการบริโภคมะเดื่อ 190,000 ตันต่อปีที่ปลูกที่นี่ภายในรัศมี 100 กม. และในเยอรมนีความจุของป่าพลังงานถึง 20 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี
เชื้อเพลิงใหม่
ผู้สนับสนุนชาวอเมริกันเกี่ยวกับ "การเผาไม้" ของวิศวกรรมพลังงานความร้อนในครัวเรือนได้รับการสะท้อนจากเพื่อนร่วมงานของพวกเขาจากยุโรปในเบลเยียมเช่นในปี 1988 หนังสือพิมพ์ "ซาร์" ตีพิมพ์บทความที่เรียกว่าไม้เป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติในอนาคตเพื่อเป็นทางเลือกในการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกันขอเสนอให้ใช้เศษกระดาษ ที่นั่นร้านค้าขายเครื่องอัดก้อนด้วยมือสำหรับทำก้อนกระดาษจากเศษกระดาษซึ่งค่าแคลอรี่ไม่ด้อยไปกว่าถ่านหินสีน้ำตาล
นอกจากนี้คุณยังสามารถซื้อเตาประหยัดพิเศษที่ทำงานบนหลักการของเครื่องกำเนิดก๊าซซึ่งออกแบบมาเพื่อป้องกันความร้อนไม่ให้ไหลผ่านปล่องไฟ ไม้ฟืนและเศษกระดาษเหลือใช้เผาไหม้ช้ามากในเตาอบนี้: มัด - ใน 8 ชั่วโมงในกรณีนี้ฟืนจะไหม้จนหมดไม่มีการปล่อยเถ้าและเขม่าสู่ชั้นบรรยากาศ การให้ความร้อนในสถานที่ด้วยเตาดังกล่าวมีประโยชน์มากเนื่องจากฟืนหนึ่งกิโลกรัมที่มีค่าความร้อนเทียบเท่ามีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าเชื้อเพลิงเหลว 10 เท่าสำหรับการจัดเก็บที่จำเป็นต้องใช้ภาชนะบรรจุเชื้อเพลิงพิเศษ
นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันอีกกลุ่มหนึ่งถูกดึงดูดโดยสาหร่ายสีน้ำตาลที่เติบโตอย่างรวดเร็ว มีการเสนอพื้นที่เพาะปลูกในทะเลให้แปรรูปเป็นก๊าซมีเทนโดยใช้แบคทีเรีย นอกจากนี้ยังสามารถรับสารคล้ายน้ำมันได้โดยการให้ความร้อน จากการคำนวณฟาร์มธรรมชาติในมหาสมุทรที่มีพื้นที่เพาะปลูก 40,000 เฮกตาร์จะสามารถจัดหาพลังงานในอนาคตให้กับเมืองที่มีประชากร 50,000 คน นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสแนะนำให้ใช้สาหร่ายเซลล์เดียวเป็นเชื้อเพลิงทดแทน ปรากฎว่าสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเหล่านี้ปล่อยไฮโดรคาร์บอนออกมาตลอดชีวิต การปลูกสาหร่ายในภาชนะพิเศษและให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเกลือแร่ทำให้เราสามารถ "เก็บเกี่ยวไฮโดรคาร์บอน" และได้รับเชื้อเพลิงจากธรรมชาติ
"ปั๊มน้ำมัน" ตามธรรมชาติตามธรรมชาติพบได้ในเขตร้อนของอเมริกาใต้ฟิลิปปินส์เถาวัลย์และต้นไม้เขตร้อนบางชนิดมีเชื้อเพลิงจากธรรมชาติ - "น้ำมันดีเซล" ซึ่งไม่จำเป็นต้องกลั่นด้วยซ้ำเชื้อเพลิงทดแทนจากเถาวัลย์จะเผาไหม้ได้ดีในเครื่องยนต์ของรถยนต์ทำให้มีพิษน้อยกว่า ไอเสียมากกว่าน้ำมันเบนซินเหมาะสำหรับการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันปาล์มซึ่งการได้รับ "น้ำมันดีเซล" นั้นค่อนข้างง่าย
แต่ตอนนี้ทั้งหมดนี้อยู่ในขอบเขตของนิยายวิทยาศาสตร์ โครงการที่เป็นจริงมากขึ้นคือการได้รับเชื้อเพลิงสังเคราะห์จากถ่าน วิธีการที่ค่อนข้างง่ายที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ถ่านหินถูกบดด้วยตัวทำละลายและเติมไฮโดรเจนลงในส่วนผสมที่ได้ จากถ่านหินหนึ่งตันจะได้เชื้อเพลิงสังเคราะห์เกือบ 650 ลิตรซึ่งสามารถผลิตน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ได้
นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯมีส่วนร่วมอย่างจริงจังในการทำให้เป็นแก๊สใต้ดินของตะเข็บถ่านหิน โดยวิธีไพโรไลซิสจะได้รับก๊าซมีเธน 40% โค้ก 45% และเชื้อเพลิงเหลว 3% ผู้เชี่ยวชาญได้พัฒนาวิธีที่ไม่คาดคิดในการได้รับเชื้อเพลิงแห่งอนาคต ... จากขยะ โลหะแม่เหล็กและโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็กถูกสกัดเบื้องต้นจากของเสียของมนุษย์ซึ่งจะถูกส่งไปหลอมละลาย เทคโนโลยีใหม่ในการรีไซเคิลเศษแก้วทำให้ได้เศษแก้วที่มีราคาถูกกว่าและมีคุณภาพสูงกว่าวัตถุดิบเริ่มต้น กากของเสียจะถูกแปรรูปเป็นโค้กก๊าซมีเทนและเชื้อเพลิงเหลว ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม "ขยะ" ได้รับการทดสอบในโรงงานนำร่อง - เผาได้อย่างสมบูรณ์แบบจากขยะจำนวนมากด้วยวิธีนี้พวกเขา "สกัด" จาก 6 ถึง 20 ดอลลาร์ พ.ศ. 2519 - 2520 ในซานดิเอโกโรงงานรีไซเคิลขยะพิเศษได้เริ่มดำเนินการ
อย่างไรก็ตามปัญหาที่คล้ายกันนี้ได้รับการแก้ไขเรียบร้อยแล้วในสหราชอาณาจักร หน่วยประมวลผลขยะได้รับการพัฒนาและกำลังดำเนินการอยู่ที่นี่ซึ่งภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูงในระหว่างการเผาไหม้ของออกซิเจนที่เป่าออกมาจากขยะ (บรรจุภัณฑ์พลาสติกและขวดเศษอาหารเศษหนังสือพิมพ์เศษผ้า ฯลฯ ) ผลิตภัณฑ์น้ำมันสังเคราะห์และก๊าซมีเทนที่มีไฮโดรเจน ... เชื้อเพลิงและก๊าซสังเคราะห์เหลวควรจะถูกเก็บไว้ในถังและใช้บางส่วนสำหรับการทำงานของดีเซลและบางส่วนสำหรับการหลอมแก้วที่แตกออกจากการสร้างบล็อก ในอนาคตมีการวางแผนที่จะแปรรูปขยะในเตาหลอมเก่า ซึ่งจะให้ผลผลิตสูงประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างโรงงานเผาใหม่ การทดลองแสดงให้เห็นว่าจะใช้ตะกรันที่เหลืออยู่ด้วย - เหมาะสำหรับการเปลี่ยนกรวดเมื่อทำงานคอนกรีต
และนี่คืออีกสองวิธีในการรับน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ วิศวกรชาวฝรั่งเศส A. Rothlisberger ได้รับน้ำมันเบนซินทางเลือกจากก้านข้าวโพดแห้ง ผู้เขียนระบุว่าเชื้อเพลิงใหม่แห่งอนาคตที่มีค่าออกเทน 98 สามารถสกัดได้จากฟางขี้เลื่อยยอดผักและของเสียอื่น ๆ ที่มีเส้นใยเซลลูโลส ภายใต้แรงกดดันจากหน่วยงานของรัฐผู้ประดิษฐ์ได้จำแนกเทคโนโลยีสำหรับการสังเคราะห์เชื้อเพลิงใหม่ แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าคุณภาพของน้ำมันเบนซินใหม่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสารเพิ่มความเสถียรที่ซับซ้อนที่นำมาสู่แอลกอฮอล์และอีเทอร์ไอโซโพรพิลีนที่ได้จากเซลลูโลส เชื้อเพลิงทางเลือกใหม่ไม่ระเบิดเผาไหม้โดยไม่มีควันและกลิ่น สามารถผสมในสัดส่วนใดก็ได้กับน้ำมันเบนซินทั่วไป ในเวลาเดียวกันในอนาคตไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบในเครื่องยนต์ ในที่สุดฝรั่งเศสตั้งใจที่จะผลิตน้ำมันเบนซินใหม่ให้ได้ 20 ล้านตันต่อปี
ผู้ประดิษฐ์น้ำมันเบนซินเทียมอีกรายอาศัยอยู่ในสวิตเซอร์แลนด์ วัสดุเริ่มต้นคือเศษไม้เปลือกข้าวโพดถุงพลาสติก แต่ปัญหาคือ "น้ำมันเบนซินแห่งอนาคต" มีกลิ่นเหมือนแสงจันทร์ผู้ประดิษฐ์ต้องจ่ายภาษี 8% สำหรับการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์อย่างไรก็ตาม "น้ำมันเบนซินแห่งอนาคต" เทียม 1 ลิตรมีราคาถูกกว่าน้ำมันในปัจจุบัน 2 เท่าและรถก็ใช้งานได้ดีเหมือนใหม่
สิ่งประดิษฐ์ของนักประดิษฐ์ไม่ได้ จำกัด เฉพาะน้ำมันเบนซินเทียมเท่านั้น แต่ยังนำเสนอวิธีการดั้งเดิมในการผลิตก๊าซไฮโดรคาร์บอนสำหรับวัตถุประสงค์ในประเทศ หนึ่งในนั้นได้รับการพัฒนาในเยอรมนี กองขยะในเมืองชานเมือง Schwerborn เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่สำหรับอนาคต เมื่อเติมหลุมฝังกลบเครือข่ายของบ่อก๊าซและท่อถูกวางไว้ข้างใต้ ปรากฎว่าขยะ 1 กิโลกรัมให้ก๊าซมากถึง 200 ลิตรซึ่งเป็นก๊าซมีเทน 100 ลิตร จนถึงขณะนี้ก๊าซ 40 ลบ.ม. กำลังถูก "สกัด" ที่หลุมฝังกลบต่อชั่วโมง
เชื้อเพลิงใหม่ให้ความร้อนแก่โรงงานผลิต มีการวางแผนที่จะสร้างโรงงานทำความร้อนโดยใช้เชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับให้ความร้อนแก่หมู่บ้าน จากการคำนวณค่าใช้จ่ายในการได้รับเชื้อเพลิงทางเลือกจะจ่ายใน 3.5 ปี
ทางที่สองยิ่งคาดไม่ถึง ข้อเสนอดังกล่าวจัดทำโดยเจ้าหน้าที่ของ Ottapalam ใน Kerala (อินเดีย) สูตรสำหรับเชื้อเพลิงใหม่มีดังนี้: หลุมนี้เต็มไปด้วยมูลโคและปิดอย่างมิดชิด ก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการหมักจะถูกนำผ่านท่อที่เชื่อมต่อไปยังเตาแก๊สในบ้าน โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพดังกล่าวตอบสนองความต้องการของครอบครัวในด้านพลังงานชีวภาพสำหรับใช้ในบ้าน ปัจจุบันระบบก๊าซชีวภาพ 53 แบบได้รับการพัฒนาและประยุกต์ใช้ในอินเดีย มีการใช้อย่างมีประสิทธิภาพโดยประมาณ 3.5 ล้านครอบครัว รัฐบาลของประเทศสนับสนุนการขยายตัวของโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพ ประหยัดได้ประมาณ 1.2 พันล้านรูปีต่อปี
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคต
ในตอนต้นของบทความนี้เราได้กล่าวถึงเทคโนโลยีพลังงานใหม่ต่างๆ ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (หรือเซลล์แสงอาทิตย์) เป็นอีกหนึ่ง“ เทคโนโลยีแห่งอนาคต” ที่ใช้กันอยู่แล้วในปัจจุบัน
ปัจจุบันหลายคนใช้แผงโซลาร์เซลล์เป็นแหล่งไฟฟ้าหลักหรือสำรองสำหรับบ้านและอาคารสำนักงาน หากคุณเคยไปทะเลเมื่อเร็ว ๆ นี้คุณอาจสังเกตเห็นว่ามีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในทุ่นนำทางด้วย พวกเขาได้รับ "ลูกบุญธรรม" มานานแล้วโดยทหาร: ในช่วงปฏิบัติการพายุทะเลทรายวิทยุภาคสนามติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ECD ที่มีน้ำหนักเบา
ในอนาคตการใช้แผงโซลาร์เซลล์มี แต่จะเติบโตขึ้น เมื่อเร็ว ๆ นี้ ECD ร่วมกับ Texaco ได้เสนอเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์การผลิตน้ำมันในแหล่งน้ำมัน 200 เฮกตาร์ใน Bakersfield, California ก่อนหน้านี้ในการผลิตน้ำมันสามบาร์เรลหนึ่งถูกเผาในเครื่องกำเนิดไอน้ำ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงช่วยลดการใช้ทรัพยากรที่ไม่สามารถทดแทนได้ แต่ยังช่วยลดการปล่อยมลพิษและเสียงรบกวน
เชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ น้ำมันถ่านหินบิทูมินัสหินน้ำมันก๊าซธรรมชาติและไฮเดรตพีทและแร่ธาตุและสารที่ติดไฟได้อื่น ๆ จากกลุ่ม Caustobiolith ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสกัดใต้ดินหรือโดยการขุดหลุมเปิด เชื้อเพลิงฟอสซิลเกิดจากซากพืชซากสัตว์ที่ตายแล้วโดยการสลายตัวภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนภายใต้อิทธิพลของความร้อนและความดันในเปลือกโลกเป็นเวลาหลายล้านปี ถ่านหินและพีทเป็นเชื้อเพลิงที่เกิดจากซากสัตว์และพืชสะสมและย่อยสลาย เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้เนื่องจากมีการสะสมมาหลายล้านปี ตามข้อมูลของ Energy Information Administration ในปี 2550 แหล่งพลังงานหลักที่ใช้คือน้ำมัน - 36.0% ถ่านหิน - 27.4% ก๊าซธรรมชาติ - 23.0% ในส่วนของเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมด คิดเป็น 86.4% ของแหล่งที่มาทั้งหมด (ฟอสซิลและไม่ใช่ฟอสซิล) ของการใช้พลังงานหลักในโลก ควรสังเกตว่าองค์ประกอบของแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่ฟอสซิลประกอบด้วย: โรงไฟฟ้าพลังน้ำ - 6.3%, นิวเคลียร์ - 8.5% และอื่น ๆ (ความร้อนใต้พิภพแสงอาทิตย์น้ำขึ้นน้ำลงลมการเผาไม้และขยะ) ในปริมาณ 0.9%
น้ำมัน (กรีกναφθαหรือผ่าน Tur. Neft จากน้ำมันเปอร์เซียกลับไปที่ Akkad.napatum - เพื่อลุกเป็นไฟจุดชนวน) เป็นของเหลวไวไฟตามธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอนและสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ สีของน้ำมันเป็นสีน้ำตาลแดงบางครั้งเกือบดำแม้ว่าบางครั้งจะมีสีเขียวเหลืองอ่อนและน้ำมันไม่มีสี มีกลิ่นเฉพาะพบได้ทั่วไปในหินตะกอนของโลก น้ำมันเป็นที่รู้จักของมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันน้ำมันเป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดสำหรับมนุษย์
ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลประเภทหนึ่งที่เกิดจากส่วนของพืชโบราณใต้ดินโดยไม่ใช้ออกซิเจน ชื่อสากลของคาร์บอนมาจาก lat carbō (ถ่านหิน) ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดแรกที่มนุษย์ใช้ เขายอมให้มีการปฏิวัติอุตสาหกรรมซึ่งจะมีส่วนในการพัฒนาอุตสาหกรรมถ่านหินด้วยการจัดหาเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้น ถ่านหินเช่นเดียวกับน้ำมันและก๊าซเป็นสารอินทรีย์ที่ถูกย่อยสลายอย่างช้าๆโดยกระบวนการทางชีววิทยาและธรณีวิทยา พื้นฐานของการก่อตัวของถ่านหินคือเศษซากพืช ขึ้นอยู่กับระดับของการแปลงและปริมาณคาร์บอนเฉพาะในถ่านหินมีสี่ประเภทที่แตกต่างกัน:
ถ่านหินสีน้ำตาล (ลิกไนต์); ถ่านหิน; แอนทราไซต์; กราไฟต์
ในประเทศตะวันตกมีการจำแนกประเภทที่แตกต่างกันเล็กน้อย - ลิกไนต์ถ่านหินซับบิทูมินัสถ่านหินบิทูมินัสแอนทราไซต์และกราไฟต์ตามลำดับ
หินน้ำมันเป็นแร่ธาตุจากกลุ่มของของแข็ง Caustobiolites ซึ่งในระหว่างการกลั่นแบบแห้งจะให้เรซินจำนวนมาก (ใกล้เคียงกับน้ำมัน) Shales ส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นเมื่อ 450 ล้านปีก่อนที่ก้นทะเลจากซากพืชและสัตว์ หินน้ำมันประกอบด้วยแร่ธาตุเด่น (แคลไซต์, โดโลไมต์, ไฮโดรมิกา, มอนต์โมริลโลไนต์, เคโอลิไนต์, เฟลด์สปาร์, ควอตซ์, ไพไรต์และอื่น ๆ ) และชิ้นส่วนอินทรีย์ (เคอโรเจน) ซึ่งเป็นส่วนประกอบ 10-30% ของมวลของหินและเฉพาะในชั้นหินที่มีคุณภาพสูงสุดถึง 50-70%. ส่วนอินทรีย์คือสารที่เปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและทางธรณีเคมีของสาหร่ายที่ง่ายที่สุดซึ่งยังคงโครงสร้างของเซลล์ (thallomoalginite) หรือสูญเสียไป (colloalginite) ซากพืชชั้นสูงที่เปลี่ยนแปลงไป (vitrinite, fusenite, lipoidinite) มีอยู่ในส่วนอินทรีย์เป็นสิ่งเจือปน
ก๊าซธรรมชาติเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เกิดขึ้นในบาดาลของโลกในระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจน หมายถึงแร่ธาตุ ก๊าซธรรมชาติในสภาพแหล่งกักเก็บ (สภาวะที่เกิดขึ้นภายในโลก) อยู่ในสถานะก๊าซ - ในรูปแบบของการสะสมที่แยกจากกัน (การสะสมของก๊าซ) หรือในรูปของฝาแก๊สของแหล่งน้ำมันและก๊าซหรือในสถานะละลายในน้ำมันหรือน้ำ ภายใต้สภาวะมาตรฐาน (101.325 kPa และ 20 ° C) ก๊าซธรรมชาติเป็นก๊าซเท่านั้น นอกจากนี้ก๊าซธรรมชาติยังสามารถอยู่ในสถานะผลึกในรูปของก๊าซธรรมชาติไฮเดรต
ก๊าซไฮเดรต (เช่นไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติหรือคลาเตรต) เป็นสารประกอบผลึกที่เกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและสภาวะความดันบางอย่างจากน้ำและก๊าซ ชื่อ "clathrates" (จากภาษาละติน clathratus - "to plant in a cage") ได้รับจาก Powell ในปีพ. ศ. 2491 แก๊สไฮเดรตจัดเป็นสารประกอบที่ไม่มีสโตอิชิโอเมตริกเช่นสารประกอบที่มีองค์ประกอบแปรผัน
ก๊าซจากชั้นหินเป็นก๊าซธรรมชาติที่ผลิตจากหินน้ำมันและประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นหลัก
Peat (German Torf) เป็นแร่ธาตุที่ติดไฟได้ เกิดจากการสะสมของซากพืชที่ผ่านการย่อยสลายที่ไม่สมบูรณ์ในสภาพพรุ ประกอบด้วยคาร์บอน 50-60% ความร้อนจากการเผาไหม้ (สูงสุด) - 24 MJ / kg ใช้ในลักษณะที่ซับซ้อนเช่นเชื้อเพลิงปุ๋ยวัสดุฉนวนความร้อนและอื่น ๆ ที่ลุ่มมีลักษณะการทับถมของอินทรียวัตถุที่ย่อยสลายไม่สมบูรณ์บนพื้นผิวดินซึ่งต่อมาจะเปลี่ยนเป็นพรุ ชั้นของพีทในหนองน้ำอย่างน้อย 30 ซม. (ถ้าน้อยกว่านั้นจะเป็นพื้นที่แอ่งน้ำ)
เชื้อเพลิงฟอสซิลมีคาร์บอนสูงและรวมถึงถ่านหินฟอสซิลน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ในทางกลับกันน้ำมันก๊าซและถ่านหินจากซากดึกดำบรรพ์ก่อตัวขึ้นจากการสะสมของสิ่งมีชีวิตที่ครั้งหนึ่งเคยมีชีวิตอยู่ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงความดันและการสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจนของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วฝังอยู่ใต้ชั้นของหินตะกอน อายุของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยปกติจะอยู่ที่ล้านปีและบางครั้งก็เกิน 650 ล้านปี มากกว่า 80% ของน้ำมันและก๊าซที่ใช้ในปัจจุบันก่อตัวขึ้นในชั้นที่ก่อตัวในยุคมีโซโซอิกและเทอร์เชียรีระหว่าง 180 ถึง 30 ล้านปีก่อนจากจุลินทรีย์ในทะเลที่สะสมเป็นหินตะกอนที่ก้นทะเล
องค์ประกอบหลักของน้ำมันและก๊าซเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่สารตกค้างอินทรีย์ยังไม่ถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์และคาร์บอนไฮโดรคาร์บอนและส่วนประกอบที่คล้ายคลึงกันมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย หินตะกอนปกคลุมซากของสารเหล่านี้ อุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้นและไฮโดรคาร์บอนเหลวสะสมในโพรงหิน
มีสมมติฐานทางเลือกเกี่ยวกับที่มาของน้ำมันและก๊าซธรรมชาติซึ่งพยายามอธิบายการก่อตัวของคราบน้ำมันที่ผิดปกติ
การผลิตน้ำมันเป็นอุตสาหกรรมย่อยของอุตสาหกรรมน้ำมันซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องกับการสกัดแร่ธรรมชาติ - น้ำมัน การขุดค้นริมฝั่งแม่น้ำยูเฟรติสทำให้เกิดแหล่งน้ำมันขึ้นเป็นเวลา 6,000-4,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงและน้ำมันปิโตรเลียมถูกใช้ในการก่อสร้างและการสร้างถนน น้ำมันเป็นที่รู้จักในอียิปต์โบราณซึ่งใช้ในการหมักศพคนตาย แม้ว่าจะเริ่มตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 มีการพยายามกลั่นน้ำมันเป็นรายบุคคลอย่างไรก็ตามจนถึงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ก็มีการใช้น้ำมันในรูปแบบธรรมชาติเป็นหลัก อย่างไรก็ตามน้ำมันดึงดูดความสนใจอย่างใกล้ชิดหลังจากได้รับการพิสูจน์ในรัสเซียโดยการปฏิบัติในโรงงานของพี่น้อง Dubinin (ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2366) และในอเมริกาโดยนักเคมี B.Silliman (1855) ที่สามารถแยกน้ำมันก๊าดออกจากน้ำมันได้ซึ่งเป็นน้ำมันส่องสว่างที่คล้ายกับโฟโตเจน ซึ่งในเวลานั้นได้แพร่หลายและผลิตจากถ่านหินและหินดินดานบางประเภท สิ่งนี้ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยวิธีการผลิตน้ำมันแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นในกลางศตวรรษที่ 19 โดยใช้หลุมเจาะแทนหลุม (เหมือง) บ่อน้ำมัน (สำรวจ) แห่งแรกขุดเจาะในเชิงอุตสาหกรรมบนคาบสมุทร Apsheron ในปีพ. ศ. 2390 หลุมผลิตแห่งแรกขุดในแม่น้ำ Kudako ใน Kuban ในปี 2407 ในสหรัฐอเมริกามีการขุดเจาะหลุมแรกในปี 1859 เมื่อพัฒนาแหล่งน้ำมันน้ำจืดจะถูกสูบเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ (เพื่อรักษาความดันในอ่างเก็บน้ำ) รวมทั้งในส่วนผสมกับก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง (การกระตุ้นด้วยน้ำและก๊าซ) หรือสารเคมีต่างๆเพื่อเพิ่มการกู้คืนน้ำมันและต่อสู้กับการตัดน้ำในหลุมผลิต เนื่องจากการสำรองน้ำมันบนบกกำลังหมดลงการปรับปรุงเพิ่มเติมของเทคโนโลยีของสาขาย่อยสกัดของอุตสาหกรรมน้ำมันทำให้สามารถเริ่มพัฒนาแหล่งน้ำมันบนไหล่ทวีปโดยใช้แท่นขุดเจาะน้ำมัน
สำหรับการสกัดถ่านหินจากที่ลึกมากมนุษย์ใช้เหมืองมานานแล้ว เหมืองที่ลึกที่สุดในสหพันธรัฐรัสเซียผลิตถ่านหินจากความลึกเพียง 1,200 เมตร นอกจากถ่านหินแล้วตะกอนที่มีถ่านหินยังมีทรัพยากรทางภูมิศาสตร์หลายประเภทที่มีคุณค่าต่อผู้บริโภค สิ่งเหล่านี้รวมถึงหินเจ้าภาพเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้างน้ำบาดาลมีเทนเบดถ่านหินธาตุหายากและติดตามรวมถึงโลหะมีค่าและสารประกอบ การใช้เครื่องบินไอพ่นเป็นเครื่องมือทำลายล้างในหน่วยงานของผู้บริหารของรถตัดขนและหัวถนนเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษ ในขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาเทคโนโลยีและเทคโนโลยีในการทำลายถ่านหินหินด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องการเคลื่อนไหวที่เร้าใจและหุนหันพลันแล่น
การทำให้เป็นแก๊สถ่านหิน - เครื่องกำเนิดก๊าซสมัยใหม่มีความสามารถในการเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งจาก 60,000 m³ / h เป็น 80,000 m³ / h เทคโนโลยีแก๊สซิฟิเคชั่นกำลังพัฒนาไปสู่การเพิ่มผลผลิต (สูงถึง 200,000 m / h) และเพิ่มประสิทธิภาพ (สูงสุด 90%) โดยการเพิ่มอุณหภูมิและความดันของกระบวนการทางเทคโนโลยีนี้ (สูงถึง +2,000 ° C และ 10 MPa ตามลำดับ) การทดลองได้ดำเนินการโดยการทำให้เป็นแก๊สใต้ดินของถ่านหินการสกัดซึ่งไม่ได้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจด้วยเหตุผลหลายประการ
- 165.93 Kbแหล่งที่มาของไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติ
น้ำมันก๊าซและถ่านหิน
11.11.2011
MOU PSSH # 1
Otinova Valentina Andreevna 10 (4) เซลล์
1. น้ำมัน
ก) คุณสมบัติทางกายภาพ:
การกลั่นแบบเศษส่วน
b) คุณสมบัติทางเคมี:
การแตกร้าวความร้อนการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา
c) การรับ
ง) แอปพลิเคชัน
2. แก๊ส
ก) การรับ
b) ใบสมัคร
3. ถ่านหินบิทูมินัส
ก) ถ่านหินบิทูมินัส coking
b) ใบสมัคร
สรุป
น้ำมัน
คุณสมบัติทางกายภาพ
น้ำมันเป็นของเหลวไวไฟที่มีลักษณะเฉพาะ
กลิ่นมักเป็นสีน้ำตาลปนเขียวหรือสีอื่น ๆ
บางครั้งเกือบเป็นสีดำไม่มีสีมากนัก
คุณสมบัติหลักของน้ำมันซึ่งทำให้พวกเขามีชื่อเสียงไปทั่วโลกสำหรับความพิเศษ
ผู้ให้บริการพลังงานคือความสามารถในการปลดปล่อยพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ
ปริมาณความร้อน น้ำมันและอนุพันธ์สูงที่สุดในบรรดาน้ำมัน
ประเภทของเชื้อเพลิงโดยความร้อนจากการเผาไหม้ ความร้อนของการเผาไหม้ของน้ำมัน - 41 MJ / kg น้ำมันเบนซิน
- 42 MJ / กก. ตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับน้ำมันคือจุดเดือด
ซึ่งขึ้นอยู่กับโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนที่รวมอยู่ในน้ำมันและ
อยู่ในช่วง 50 ถึง 550 ° C
น้ำมันเช่นเดียวกับของเหลวใด ๆ จะเดือดที่อุณหภูมิหนึ่งและ
กลายเป็นสถานะก๊าซ ส่วนประกอบน้ำมันต่างๆจะถูกถ่ายโอนไปยัง
สถานะก๊าซที่อุณหภูมิต่างกัน ดังนั้นจุดเดือด
มีเทน –161.5 °Сอีเทน –88 °Сบิวเทน 0.5 °Сเพนเทน 36.1 °С น้ำมันเบา
ต้มที่อุณหภูมิ 50–100 °Сหนัก - ที่อุณหภูมิมากกว่า 100 °С
น้ำมันสามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบต่างๆได้เนื่องจากจะถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนทางกลหรือผ่านการกลั่นแบบเศษส่วน
การกลั่นแบบเศษส่วน - วิธีการทางกายภาพในการแยกส่วนผสมของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่างกัน
การกลั่นจะดำเนินการในการติดตั้งพิเศษ - คอลัมน์การแก้ไขซึ่งวงจรของการควบแน่นและการระเหยของสารเหลวที่มีอยู่ในน้ำมันจะถูกทำซ้ำ
โครงการโรงงานอุตสาหกรรมสำหรับการกลั่นน้ำมันอย่างต่อเนื่อง
คอลัมน์กลั่นจะได้รับน้ำมันที่ร้อนในเตาท่อที่อุณหภูมิ 320-350 ° C คอลัมน์การกลั่นมีแผ่นกั้นแนวนอนที่มีรูซึ่งเรียกว่าถาดซึ่งเศษน้ำมันกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ
ในกระบวนการแก้ไขน้ำมันจะแบ่งออกเป็นเศษส่วนต่อไปนี้:
- ก๊าซกลั่น- ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (โพรเพนบิวเทน)
- เศษน้ำมันเบนซิน(น้ำมันเบนซิน) ไฮโดรคาร์บอนจาก C 5 H 12 - C 11 H 24
- เศษแนฟทา -ไฮโดรคาร์บอนจาก C 8 H 18 - C 14 H 30
- เศษน้ำมันก๊าด- ไฮโดรคาร์บอนจาก C 12 H 26 - C 18 H 38
- น้ำมันดีเซล- ไฮโดรคาร์บอนจาก C 13 H 28 - C 19 H 36
กากกลั่นน้ำมัน - น้ำมันเตา -ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนอะตอมตั้งแต่ 18 ถึง 50 โดยการกลั่นภายใต้ความดันลดลงจากน้ำมันเตาน้ำมันดีเซล (C 18 H 28 - C 25 H 52) น้ำมันหล่อลื่น (C 28 H 58 - C 38 H 78) น้ำมันเบนซินและพาราฟินจะได้รับ - ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่มีการละลายต่ำ เศษเหลือจากการกลั่นน้ำมันเตา - น้ำมันดิน และผลิตภัณฑ์จากการแปรรูป - น้ำมันดิน และ ยางมะตอย ใช้สำหรับการผลิตพื้นผิวถนน
คุณสมบัติทางเคมี
น้ำมันประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลัก - 79.5 - 87.5% และไฮโดรเจน -
11.0 - 14.5% ของมวลน้ำมัน นอกจากนี้น้ำมันยังมีอีกสามอย่าง
ธาตุ - กำมะถันออกซิเจนและไนโตรเจน จำนวนรวมมักจะเป็น 0.5
- แปด% องค์ประกอบต่อไปนี้พบได้ในน้ำมันที่มีความเข้มข้นเล็กน้อย:
วาเนเดียม, นิกเกิล, เหล็ก, อลูมิเนียม, ทองแดง, แมกนีเซียม, แบเรียม, สตรอนเทียม, แมงกานีส,
โครเมียมโคบอลต์โมลิบดีนัมโบรอนสารหนูโพแทสเซียม ฯลฯ เนื้อหาทั้งหมดไม่
เกิน 0.02 - 0.03% ของน้ำหนักน้ำมัน แบบฟอร์มองค์ประกอบที่ระบุ
สารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ประกอบเป็นน้ำมัน
ออกซิเจนและไนโตรเจนพบได้ในน้ำมันเฉพาะในสภาวะที่ถูกผูก กำมะถันสามารถ
พบกันในสภาพอิสระหรือเป็นส่วนหนึ่งของไฮโดรเจนซัลไฟด์
ด้วยเหตุนี้ผลิตภัณฑ์แก้ไขน้ำมันที่ได้จึงต้องผ่านกระบวนการทางเคมีรวมถึงกระบวนการที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน หนึ่งในนั้น - แตก ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
แคร็ก - การสลายตัวด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมนำไปสู่การก่อตัวของไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนอะตอมน้อยกว่าในโมเลกุล
การแตกร้าวมีหลายประเภท ได้แก่ การแตกร้าวด้วยความร้อนการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาการแตกร้าวด้วยแรงดันสูงการแตกร้าวแบบรีดักชั่น
การแตกร้าวด้วยความร้อน
- การแยกโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนด้วยโซ่คาร์บอนยาวให้สั้นลงภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูง (470-550 °С) แอลเคนสลายตัวเนื่องจากการแตกหักของพันธะ C - C (พันธะ C - H ที่แข็งแรงกว่าจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมินี้) และอัลเคนและอัลคีนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนน้อยจะเกิดขึ้น
ตัวอย่างเช่น:
C 6 H 14 C 2 H 6 + C 4 H 8
โดยทั่วไปกระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยแผนภาพ:
C n H 2n + 2 C n-k H 2 (n-k) +2 + C k H 2k
ในการแตกร้าวด้วยความร้อนแบบเดิมจะเกิดก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจำนวนมากซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตแอลกอฮอล์กรดคาร์บอกซิลิกและสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (พอลิเอทิลีน)
การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดขึ้นต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งใช้เป็นอะลูมิโนซิลิเกตตามธรรมชาติขององค์ประกอบ nอัล 2 ออ 3 * มSiO 2 ที่อุณหภูมิ 500 ° C การแตกร้าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลให้ไฮโดรคาร์บอนมีสายโซ่ของอะตอมคาร์บอนที่แตกแขนงหรือปิดในโมเลกุล
การแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงดังนั้นจึงมักมีการสะสมของคาร์บอน (เขม่า) ทำให้ปนเปื้อนบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมของมันลงอย่างมาก การกำจัดคราบคาร์บอน - การสร้างใหม่ - เป็นเงื่อนไขหลักสำหรับการนำไปใช้จริงของการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่คือการเผาไหม้ในระหว่างที่คาร์บอนถูกออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ
การแตกตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับสารที่เป็นของแข็ง (ตัวเร่งปฏิกิริยา) และก๊าซ (ไอระเหยของไฮโดรคาร์บอน) ปฏิกิริยาต่างกัน (ก๊าซ - ของแข็ง) ดำเนินไปได้เร็วขึ้นโดยการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวของของแข็ง ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาจึงถูกบดขยี้และการสร้างใหม่และการแตกของไฮโดรคาร์บอนจะดำเนินการใน "ฟลูอิไดซ์เบด" ซึ่งคุ้นเคยกับการผลิตกรดซัลฟิวริก
วัตถุดิบสำหรับการแตกตัวอย่างเช่นน้ำมันก๊าซเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ (แผนภาพ) ส่วนล่างของเครื่องปฏิกรณ์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าดังนั้นอัตราการไหลของไอป้อนจึงสูงมาก ก๊าซที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะจับอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาและพาไปยังส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของเส้นผ่านศูนย์กลางทำให้อัตราการไหลลดลง ภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วงอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาจะตกลงสู่ส่วนล่างที่แคบกว่าของเครื่องปฏิกรณ์จากที่ที่มันถูกยกขึ้นไปอีกครั้ง ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละเม็ดจึงเคลื่อนที่ตลอดเวลาและถูกล้างออกจากทุกด้านด้วยน้ำยาที่เป็นก๊าซ
แผนผังหน่วยการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาฟลูอิไดซ์เบด
เมล็ดของตัวเร่งปฏิกิริยาบางส่วนตกลงไปด้านนอกส่วนที่กว้างขึ้นของเครื่องปฏิกรณ์และพบกับความต้านทานของการไหลของก๊าซลงไปที่ส่วนล่างซึ่งจะถูกดูดโดยการไหลของก๊าซและนำออกไปยังเครื่องสร้างใหม่ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาการแตกร้าวทำให้สามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาลดอุณหภูมิและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่แตกได้
ไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากเศษน้ำมันเบนซินโดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นเส้นตรงทำให้มีค่าต่ำ ความต้านทานการระเบิด น้ำมันเบนซินที่ได้
การรับ
แหล่งน้ำมันมีการสะสมของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องจำนวนมากซึ่งสะสมอยู่เหนือน้ำมันในเปลือกโลกและบางส่วนละลายในนั้นภายใต้ความกดดันของหินที่ทับอยู่ ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องเช่นน้ำมันเป็นแหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติที่มีคุณค่า ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องนั้นด้อยกว่าน้ำมันในองค์ประกอบมาก ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องมีองค์ประกอบมากกว่าก๊าซธรรมชาติในไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด การหารเป็นเศษส่วนคุณจะได้รับ:
- น้ำมันแก๊ส(เพนเทนและเฮกเซน);
- โพรเพน - ส่วนผสมของบิวเทน(โพรเพนและบิวเทน);
- ก๊าซแห้ง(มีเทนและอีเทน)
ใบสมัคร
น้ำมันเบนซินใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในและยังเป็นสารเติมแต่งให้กับเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เพื่ออำนวยความสะดวกในการสตาร์ทเครื่องยนต์ในฤดูหนาว โพรเพน - ส่วนผสมของบิวเทนใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนและสำหรับเติมไฟแช็ค ก๊าซแห้งถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงอย่างกว้างขวาง ก๊าซปิโตรเลียมใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารเคมี ไฮโดรเจนอะเซทิลีนไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวและอะโรมาติกและอนุพันธ์ได้มาจากอัลเคนที่เข้าสู่องค์ประกอบของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซสามารถสร้างการสะสมอิสระ - แหล่งก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซธรรมชาติ - ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่เป็นก๊าซที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ องค์ประกอบหลักของก๊าซคือมีเธนซึ่งมีสัดส่วนระหว่าง 75 ถึง 99% โดยปริมาตร ก๊าซธรรมชาติยังรวมถึงอีเทนโพรเพนบิวเทนไอโซบิวเทนไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
การรับ
แหล่งก๊าซธรรมชาติตั้งอยู่ในหินที่มีรูพรุนซึ่งเกิดจากการเลื่อนตัวของเปลือกโลก ชั้นที่ปกคลุมหินเหล่านี้ไม่อนุญาตให้ก๊าซผ่าน องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในแต่ละช่อง ดังนั้นก่อนการใช้งานต้องบำบัดก๊าซธรรมชาติเพื่อขจัดส่วนประกอบที่ไม่จำเป็นออกไปเช่นเกลือของกรดซัลฟูรัสน้ำเป็นต้น โดยปกติการประมวลผลจะดำเนินการที่ไซต์ขุด ในขณะเดียวกันการกำจัดสารประกอบกำมะถันเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะเนื่องจากก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เป็นพิษ (SO 2) ถูกปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้
ใบสมัคร
ก๊าซธรรมชาติใช้เป็นเชื้อเพลิงและเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารอินทรีย์และอนินทรีย์ต่างๆ ไฮโดรเจนอะเซทิลีนและเมทิลแอลกอฮอล์ฟอร์มาลดีไฮด์และกรดฟอร์มิกได้มาจากมีเทน ก๊าซธรรมชาติใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าในระบบหม้อไอน้ำสำหรับทำน้ำร้อนในอาคารที่อยู่อาศัยและอาคารอุตสาหกรรมในเตาหลอมและการผลิตแบบเปิด คุณค่าของก๊าซธรรมชาติในฐานะเชื้อเพลิงยังอยู่ที่ความจริงที่ว่ามันเป็นเชื้อเพลิงแร่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อถูกเผาจะเกิดสารอันตรายน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงประเภทอื่น ๆ ดังนั้นก๊าซธรรมชาติจึงเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหลักในกิจกรรมของมนุษย์
ในอุตสาหกรรมเคมีก๊าซธรรมชาติใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารอินทรีย์ต่างๆตัวอย่างเช่นพลาสติกยางแอลกอฮอล์กรดอินทรีย์ เป็นการใช้ก๊าซธรรมชาติที่ช่วยสังเคราะห์สารเคมีหลายชนิดที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติเช่นโพลิเอทิลีน
ถ่านหิน
ถ่านหิน - หินตะกอนซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของซากพืชอย่างล้ำลึก (เฟิร์นต้นไม้หางม้าและต่อมน้ำเหลืองรวมทั้งยิมโนสเปิร์มตัวแรก) ถ่านหินบิทูมินัสประกอบด้วยสารอินทรีย์และอนินทรีย์เช่นน้ำแอมโมเนียไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอน - ถ่านหิน
Coking - วิธีการแปรรูปถ่านหินเผาโดยไม่มีอากาศเข้า ที่อุณหภูมิประมาณ 1,000 ° C อันเป็นผลมาจาก coking จะเกิดสิ่งต่อไปนี้:
คำอธิบายสั้น
น้ำมันเป็นของเหลวไวไฟที่มีลักษณะเฉพาะ
กลิ่นมักเป็นสีน้ำตาลปนเขียวหรือสีอื่น ๆ
บางครั้งเกือบเป็นสีดำไม่มีสีมากนัก
ก๊าซปิโตรเลียมธรรมชาติและที่เกี่ยวข้อง
ก๊าซธรรมชาติเป็นส่วนผสมของก๊าซซึ่งส่วนประกอบหลักคือมีเทนส่วนที่เหลือคืออีเทนโพรเพนบิวเทนและสิ่งสกปรกจำนวนเล็กน้อยเช่นไนโตรเจนคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ไฮโดรเจนซัลไฟด์และไอน้ำ 90% ใช้เป็นเชื้อเพลิงส่วนที่เหลืออีก 10% ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี: การผลิตไฮโดรเจนเอทิลีนอะเซทิลีนเขม่าพลาสติกต่างๆยา ฯลฯ
ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องยังเป็นก๊าซธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นพร้อมกับน้ำมันซึ่งอยู่เหนือน้ำมันหรือละลายในนั้นภายใต้ความกดดัน ก๊าซที่เกี่ยวข้องประกอบด้วยมีเธน 30-50% ส่วนที่เหลือเป็นลักษณะคล้ายคลึงกัน: อีเทนโพรเพนบิวเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีสิ่งเจือปนเช่นเดียวกับในก๊าซธรรมชาติ
เศษส่วนสามส่วนของก๊าซที่เกี่ยวข้อง:
แก๊สโซลีน เติมลงในน้ำมันเบนซินเพื่อปรับปรุงการสตาร์ทเครื่องยนต์
ส่วนผสมของโพรเพน - บิวเทน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน
ก๊าซแห้ง ใช้เพื่อให้ได้อะซิทิลีนไฮโดรเจนเอทิลีนและสารอื่น ๆ จากการผลิตยางพลาสติกแอลกอฮอล์กรดอินทรีย์ ฯลฯ
น้ำมัน.
น้ำมันเป็นของเหลวสีเหลืองหรือน้ำตาลอ่อนถึงดำมีกลิ่นเฉพาะตัว มีน้ำหนักเบากว่าน้ำและไม่ละลายในน้ำ น้ำมันเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนประมาณ 150 ชนิดผสมกับสารอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่มีจุดเดือดที่เฉพาะเจาะจง
90% ของน้ำมันที่ผลิตได้ถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นประเภทต่างๆ ในขณะเดียวกันน้ำมันก็เป็นวัตถุดิบที่มีค่าสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
ฉันเรียกน้ำมันดิบที่สกัดจากบาดาลของโลก ไม่ใช้น้ำมันดิบเป็นน้ำมันแปรรูป น้ำมันดิบถูกทำให้บริสุทธิ์จากก๊าซน้ำและสิ่งสกปรกเชิงกลจากนั้นนำไปกลั่นแบบเศษส่วน
การกลั่นเป็นกระบวนการแยกของผสมออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วนหรือเศษส่วนโดยพิจารณาจากความแตกต่างของจุดเดือด
ในระหว่างการกลั่นน้ำมันผลิตภัณฑ์น้ำมันหลายส่วนจะถูกแยกออก:
เศษก๊าซ (tboil \u003d 40 ° C) ประกอบด้วยอัลเคนปกติและแยกย่อย CH4 - C4H10;
เศษน้ำมันเบนซิน (tboil \u003d 40-200 ° C) ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน C 5 H 12 - C 11 H 24; ในระหว่างการกลั่นซ้ำ ๆ ผลิตภัณฑ์น้ำมันเบาจะถูกปล่อยออกจากส่วนผสมเดือดในช่วงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า: ปิโตรเลียมอีเธอร์การบินและน้ำมันเบนซิน
เศษแนฟทา (น้ำมันเบนซินหนัก bp \u003d 150-250 ° C) มีสารประกอบไฮโดรคาร์บอน C 8 H 18 - C 14 H 30 ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์รถจักรดีเซลรถบรรทุก
เศษน้ำมันก๊าด (tboil \u003d 180 - 300 ° C) ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนขององค์ประกอบ C 12 H 26 - C 18 H 38; ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินเจ็ทขีปนาวุธ
น้ำมันแก๊ส (bp \u003d 270 - 350 ° C) ใช้เป็นน้ำมันดีเซลและมีการแตกในปริมาณมาก
หลังจากกลั่นเศษส่วนออกแล้วของเหลวที่มีความหนืดสีเข้มยังคงอยู่ - น้ำมันเตา น้ำมันดีเซลปิโตรเลียมเจลลี่พาราฟินแยกได้จากน้ำมันเตา ส่วนที่เหลือจากการกลั่นน้ำมันเตาคือน้ำมันดินใช้ในการผลิตวัสดุสำหรับการก่อสร้างถนน
การกลั่นน้ำมันขั้นทุติยภูมิขึ้นอยู่กับกระบวนการทางเคมี:
การแคร็กคือการแยกโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ให้มีขนาดเล็กลง แยกแยะความแตกต่างระหว่างการแตกร้าวด้วยความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งพบได้บ่อยในปัจจุบัน
การปฏิรูป (aromatization) คือการเปลี่ยนแอลเคนและไซโคลแอลเคนให้เป็นสารประกอบอะโรมาติก กระบวนการนี้ดำเนินการโดยการให้ความร้อนน้ำมันเบนซินที่ความดันสูงต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา การปฏิรูปใช้เพื่อให้ได้สารไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกจากเศษส่วนของน้ำมันเบนซิน
การไพโรไลซิสของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทำได้โดยการให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่อุณหภูมิ 650 - 800 ° C ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาหลักคือก๊าซที่ไม่อิ่มตัวและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน
น้ำมันเป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงไม่เพียง แต่ยังมีสารอินทรีย์อีกมากมาย
ถ่านหิน.
ถ่านหินบิทูมินัสยังเป็นแหล่งพลังงานและเป็นวัตถุดิบทางเคมีที่มีค่า องค์ประกอบของถ่านหินประกอบด้วยสารอินทรีย์เป็นหลักเช่นเดียวกับน้ำแร่ธาตุซึ่งก่อตัวเป็นเถ้าเมื่อถูกเผา
การแปรรูปถ่านหินประเภทหนึ่งคือ coking ซึ่งเป็นกระบวนการให้ความร้อนแก่ถ่านหินที่อุณหภูมิ 1,000 ° C โดยไม่มีอากาศเข้า การเผาถ่านหินจะดำเนินการในเตาอบโค้ก โค้กประกอบด้วยคาร์บอนเกือบบริสุทธิ์ ใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการผลิตเตาหลอมเหล็กหล่อในโรงงานโลหะวิทยา
สารระเหยในระหว่างการควบแน่นน้ำมันถ่านหิน (ประกอบด้วยสารอินทรีย์หลายชนิดส่วนใหญ่มีกลิ่นหอม) น้ำแอมโมเนีย (มีแอมโมเนียเกลือแอมโมเนียม) และก๊าซในเตาโค้ก (ประกอบด้วยแอมโมเนียเบนซินไฮโดรเจนมีเทนคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) เอทิลีน ไนโตรเจนและสารอื่น ๆ ).