第三节 煤和石油

煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料。它们作为重要的能源,在我们的现代生活中起着很重要的作用。当煤以及从石油中分离出来的汽油、煤油、柴油等燃烧时,就放出大量的热。这些热可用来烹饪食物、取暖、用作化学反应的热源以制取新物质,也可用来转变为其它形式的能(如电能),使机器转动、汽车奔驰⋯⋯。不过如果仅仅把煤和石油产品作为能源烧掉那就太可惜了!因为它们还是重要的化工原料。图 5-5 展示的就是以石油为原料所制成的部分产品。

由于煤和石油是如此重要,因此,人们常把煤称为“工业的粮食”,把石油称为“工业的血液”。

煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的,是由有机物和无机物所组成的复杂混合物,主要含有碳元素,此外,还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。

如果把煤隔绝空气加强热,就可使煤分解生成焦炭、煤焦油和焦炉气等。焦炭是冶金工业的重要原料,煤焦油是重要的化工原料,而焦炉气则是重要的燃料。这样,煤就得到综合利用。

石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体。石油通常显黑色或深棕色,常有绿色或蓝色荧光,有特殊的气味, 不溶于水,密度比水的稍小,没有固定的熔点和沸点。

石油主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同,它也是混合物。

如果给石油加热,由于组成石油的各物质的沸点不同,它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。这就是石油炼制的基本原理。右图是石油炼制出来的一些产品和主要用途。

我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。早在一千八百年前,我国勤劳智慧的劳动人民就发现了石油。我国的石油资源很丰富,煤也是世界上蕴藏量最大的国家之一。解放前,我国基本上没有自己的石油工业,煤炭工业也很落后。解放后,我国先后开发和建立了大庆、胜利、华北、中原、大港等石油基地和一批煤炭基地,近年来在我国海域和西北部也开发出了新的油田。目前,我国已能向世界上许多国家和地区提供石油、石油产品和煤炭。

煤、石油、天然气等矿物燃料在地球上的蕴藏量并不是无限的,按照目前这些能源的消耗速度、并考虑人口增长等因素,有人估计石油和天然气不过几十年、煤不过几百年就会消耗完。因此,我们一方面要节约现有的能源, 另一方面还要研究和开发新的能源。例如,进一步开发利用核能、太阳能、风能、地热、潮汐能等。