石油的成分

石油中碳氫兩種元素所組成的化合物，成分很復雜，并且隨產地不同而異。按其結構又分為烷烴（包括直鏈和支鏈烷烴）、環烷烴（多數是烷基環戊烷、烷基環己烷）和芳香烴（多數是烷基苯），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物中還含有硫化氫（H2S）。

石油中含氧化合物主要有環烷酸和酚類（以苯酚為主），此外還含有少量脂肪酸。環烷酸是指含有11～30個碳原子的羧酸，分子中含有一個或多個駢合脂環，羧基可以在脂環上或在側鏈上。如：

在煉油生產中常把環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。

石油的化學組成是沒有一定的，隨產地不同而異。根據含烴的成分不同一般將石油分為烷烴基石油、環烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但許多產油國家常根據本國的資源情況而有不同的分類。


●煤的成分

通常說煤炭，有的地方習慣叫石炭。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過一系列非常復雜的變化而形成的。是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物，主要含有碳元素，此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質（主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素）。煤的結構復雜。視頻（煤的組成和分類）

無煙煤
（含碳量95%左右）

煤的主要成分

煤的組成以有機質為主體，構成有機高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數十種之多，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，而只當作煤中伴生元素或微量元素。
一、煤中的碳
一般認為，煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。這些稠環的骨架是由碳元素構成的。因此，碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時，煤中還存在著少量的無機碳，主要來自碳酸鹽類礦物，如石灰巖和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中干燥無灰基碳含量為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％；一直到高變質的無煙煤，碳含量為88.98％。個別煤化度更高的無煙煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的無煙煤，碳含量高達95～98％。因此，整個成煤過程，也可以說是增碳過程。
二、煤中的氫
氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外，在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在于礦物質的結晶水中，如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中，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。總的規律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98％時，氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之間時，氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段，氫含量能高達6.5％。在碳含量為65～80％的褐煤和長焰煤段，氫含量多數小于6％。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在于含氧官能團，如羧基(--COOH)，羥基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；無機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。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少，甚至趨于消失。褐煤在干燥無灰基碳含量小于70％時，其氧含量可高達20％以上。煙煤碳含量在85％附近時，氧含量幾乎都小于10％。當無煙煤碳含量在92％以上時，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狀態存在的元素。煤中有機氯化物被認為是比較穩定的雜環和復雜的非環結構的化合物，其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物堿、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮，而且相當穩定，在煤化過程中不發生變化，成為煤中保留的氮化物。以蛋白質形態存在的氮，僅在泥炭和褐煤中發現，在煙煤很少，幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。它與氫含量的關系是，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，它能使鋼鐵熱脆、設備腐蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)污染大氣，危害動、植物生長及人類健康。所以，硫分含量是評價煤質的重要指標之一。煤中含硫量的多少，似與煤化度的深淺沒有明顯的關系，無論是變質程度高的煤或變質程度低的煤，都存在著有機硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少與成煤時的古地理環境有密切的關系。在內陸環境或濱海三角訓平原環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，且大部分為有機硫。 根據煤中硫的賦存形態，一般分為有機硫和無機硫兩大類。各種形態的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機硫，是指與煤的有機結構相結合的硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質。煤中無機硫主要來自礦物質中各種含硫化合物，一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種，有時也有微量的單質硫。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：
根據含碳量的多少，可以把煤分為如下幾類：無煙煤（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，質量越好。

燃料
碳／％
氫／％
氧和氮／％
低發熱量 *

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

無煙煤
90-98
1-3
1.2-4.3
20900-25100


*應用基燃料實測值，即包括全部水分和灰分在內，以所有燃料成分的總

褐煤
（含碳量50%-70%）

工業分析值：
內含水分3-4%，灰分10-25%，揮發分35-40%，固定碳45-50%，發熱量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：黑色、褐色之固體，易裂開成鱗片狀、塊狀或粉狀，韌度微弱至致密強韌，鈍至無光澤，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50-60。

化 學 性 質：煤之化學性質甚為安定，耐酸、耐堿，具易燃性而產生高熱量，粘結性煤具有熱熔融性，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。

標簽：成分盡量石油