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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

我們用於取暖、照明、烹飪、運輸等各方面的能量,超過 95 % 都是由燃燒化石燃料獲得。

化石燃料主要有三種,分別是煤、石油和天然氣。

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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

圖 25.1

生活中所需的能量,超過 95 % 均是由燃燒化石燃料獲得

燃燒化石燃料

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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

植物枯萎後,形成一層層厚厚的物質。

煤形成的過程

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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

圖 25.3 煤的形成

煤形成的過程

植物 植物枯萎

植物死後被沙泥覆蓋。經過一段長時間後,熱力、壓力和細菌作用把植物的遺骸變成煤

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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

石油和天然氣形成的過程

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25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源25.1 化石燃料 ─ 主要的能量來源

植物及海洋生物死亡

圖 25.4 石油和天然氣的形成

石油和天然氣形成的過程

壓力、熱力和細菌作用把植物及海洋生物的遺骸變成石油和天然氣

無孔的岩石

多孔的岩石

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石油是由很多種化合物組成的混合物。

25.2 石油是由甚麼組成的?25.2 石油是由甚麼組成的?

這些化合物幾乎都是碳氫化合物。

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石油必須經過精煉才可使用,即是把石油中的化合物分成多個具有相同性質的組別。

25.3 石油的分餾25.3 石油的分餾

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25.3 石油的分餾25.3 石油的分餾

這個過程稱為分餾。 利用分餾的方法,可以把石油分成多個較簡單的

混合物組別,稱為餾分。

圖 25.6

在實驗室內將人造石油分餾的裝置

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表 25.1 在實驗室內將人造石油分餾所得各餾分的性質比較

性質石油餾分

沸點的大約範圍

顏色

易燃性

1 2 3 4

黏性

揮發性

燃燒時火焰的顏色和黑煙量

室溫 – 100 o

C

25.3 石油的分餾25.3 石油的分餾

無色

容易流動

極易揮發

極易點燃

帶有藍邊的黃色火焰;無黑煙

100 oC – 150 oC 150 oC – 200 oC 200 oC – 250 oC

淡黃色 黃色 啡色

極為黏滯

極難揮發

極難點燃

橙黃色火焰;小量黑煙

燈色火焰;頗多黑煙

橙色火焰;大量黑煙

黏度增加

揮發性降低

易燃性降低

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在工業上,石油的分餾是在煉油廠內進行的。

25.4 石油的精煉25.4 石油的精煉

圖 25.7a 煉油廠

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在工業上,石油的分餾是在煉油廠內進行的。

首先,把熔爐內的石油加熱至約 400 oC 。石油會變成一個由氣體和液體組成的混合物。

25.4 石油的精煉25.4 石油的精煉

該混合物會被泵至分餾塔。液態部分會流到塔底;氣態部分則上升。

不同的餾分會在塔內不同的層數凝結。

凝結的餾分會溢出並被收集。

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

不同的石油餾分含有不同的碳氫化合物。

不同的碳氫化合物分子含有不同數目的碳原子。

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

不同沸點範圍的餾分的性質

在沸點範圍較低的餾分中,碳氫化合物分子所含的碳原子數目較少。 這些餾分的顏色較淺、黏度較低、較易揮發和點

燃,燃燒時火焰較潔淨。

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

在沸點範圍較高的餾分中,碳氫化合物分子所含的碳原子數目較多。 這些餾分的顏色較深、黏度較高、較難揮發和點

燃,燃燒時會放出黑煙。

不同沸點範圍的餾分的性質

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

石油餾分的主要用途

餾分的用途跟其性質有很密切的關係。

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石油

餾分 沸點範圍

(oC)

餾分中碳氫化合物的分子所含的碳原子數目

用途

400 oC

熔爐

分餾塔

25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

煉油氣 低於 40 1 – 4

煤油(火水) 170 – 250 10 – 14

柴油 250 – 350 14 – 25

燃料油 超過 350 25 以上

潤滑油和蠟

瀝青(柏油)

圖 25.9

從石油的分餾所得各主要餾分的名稱、性質和用途

汽油40 – 170 5 – 10

石腦油

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

經精煉的石油主要有三種用途:

交通工具的燃料

家居、工廠和發電廠的燃料

石油化工業的原料

石油餾分的主要用途

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25.5 石油餾分的用途25.5 石油餾分的用途

石油化工業

圖 25.10

一些來自石油的產品

石油餾分的主要用途