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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 25.3 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
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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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。
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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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