石油煤天然气

石油、煤、天然氣

1.石油

沈括（宋朝，西元1031~1095年）

沈括是世界上第一位使用「石油」一詞的人，過去石油被稱為「石液」、「石漆」，不被前人看重，但沈括一次到延州考察它的用途、採集方法及蘊藏量，預料後世一定會大規模採用石油作為原料。沈括去訪察河北時，行經太行山，發現大量螺蚌殼及鵝卵石，推測這一帶在太古時代一定是海岸，這種根據古生物化石推斷沖積平原成因的理論，在世界遙遙領先，比英國人赫頓（James Hutton）在十八世紀提出同樣學說早了六百多年。

人類的石油工業(petroleum industry)發展的起點，可以說應是從美國人德拉克(Edwin Laurentine Drake)，挖掘石油(petroleum)的1859那一年開始的，為了紀念德拉克挖掘地底發現石油，促進並貢獻石油及石油化學工業的澎勃發展。德拉克挖到的第一口井，後人稱之為德拉克井。美國賓州(PennsyIvania)議會也為了褒攝德拉克沒有獨佔鐵管鑽井法的專利，而在1873年致贈德拉剋夫妻終生年金，並於1900年於泰突斯村(Titusvine)建碑紀念。他也喜歡用上校(colonel)這個頭銜，這個頭衡是德拉克的老闆為了讓他在部下面前較有權威起見，給他的封號。所以"德拉克上校"就成了他最愛的稱呼，當年德拉克挖掘石油的裝置，就是露出地面的油井鐵架塔(oil derrick)。

石油相關產品：

原油(crude oil)

石油分餾時，分餾油的蒸餾溫度約350～800 度華式。

分為兩種﹕

一號與二號油，一號油包括煤油和航空燃油，一號油約佔分餾油總量的15%，二號油又稱熱燃油，在歐洲稱為製氣油(gas oil)，柴油和二號油性質相近，柴油可當成二號油使用，二號油不能充作柴油。二號油通常使用於高緯度地區的加熱取暖用。

汽油(gasoline)

是輕汽油和石油腦的混合物，用途是做為運輸工具的燃料，一般汽油分為四大類﹕普通汽油、高級汽油、普通無

鉛汽油、高級無鉛汽油，在老舊汽車淘汰後，無鉛汽油將佔汽油總產量的大部份。

丙烷(propane)

又稱液化石油氣(LPG) ，一般大氣壓下為氣態，要在加壓或低溫下才會變成液體，由於丙烷可以轉化成乙烯或丙烯，所以是石化、塑化工業的基礎原料，也是它的主要用途。

2.天然氣

天然氣係古生物遺骸長期沉積地下，經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物，具可燃性，多在礦區開採原油時伴隨而出。天然氣俗稱天然瓦斯，由瓦斯公司敷設管線供應用戶使用，故又稱為導管瓦斯或自來瓦斯。

天然氣蘊藏在地下約3000 ~ 4000公尺之多孔隙岩層中，主要成分為甲烷，比重0.65，比空氣輕，具有無色、無味、無毒之特性，天然氣公司皆遵照政府規定添加臭劑，以資用戶嗅辨。依其蘊藏狀態，又分為構造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構造性天然氣又可分為伴隨原油出產的溼性天然氣、與不含液體成份的乾性天然氣。

液化天然氣，簡稱LNG，係為使天然氣便於運輸，將天然氣田生產之天然氣，先經淨化處理，再經一連串超低溫(-162℃)予以液化，俾利用天然氣船由產地輸送至各地。天然氣經液化之後，體積縮小為原來的1/625，既便於儲存與運輸，又可利用海水很簡單地將之氣化，是極為方便，高效率的燃料，更被公認是地球上最乾淨的能源之一。

天然氣主要有以下幾個用途：(1) 天然氣發電，具有緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例，減少環境污染的有效途徑，且從經濟效益看，天然氣發電的單位裝機容量所需投資少，建設工期短，上網電價較低，具有較強的競爭力。(2) 天然氣化工工業，天然氣是製造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、污染少等特點。天然氣占氮肥生產原料的比重，世界平均為80%左右。(3) 城市燃氣事業，特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。(4) 壓縮天然氣汽車，以天然氣代替汽車用油，具有價格低、污染少、安全等優點。

1980年代環保意識抬頭，世界需求乾淨能源的呼聲高漲，各國政府也透過立法程序來傳達這種趨勢，天然氣曾被視為最乾淨的能源之一，再加上1990年中東

的波灣危機，加深美國及主要石油消耗國家研發替代能源的決心，因此，在還未發明真正的替代能源前，較乾淨的天然氣需求量自然會增加，不過，因技術及使用習慣的影響，在本世紀前天然氣尚難成為重要的能源。

3.煤炭

1.作燃料用途：

因為碳在燃燒時會放出大量之熱，但由於它所含的其他物質限制了它的用途，煤通常含2-6%的硫，硫燃燒時，會生成氧化物，產生二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)，若沒有作好排煙脫硫措施，除了會產生空氣污染外，也是造成酸雨的原因。若是燃燒粉狀的煤，其產生之煙灰，則會造成粒狀污染物。

2.作為發電燃料：

煤的燃燒主要作為發電的能源。利用加熱產生的高壓蒸汽推動渦輪機，轉動發電機而產生電力。

3.作為工業原料：

煤的乾餾可得含碳量很高之煤焦(coke)，俗稱為焦炭。乾餾時因為缺氧的關係，所以焦炭不會燒掉，某些成分因為受熱而轉變成為氣體，剩下的純碳固體就是焦炭。焦炭幾乎完全是碳元素，可當煉鋼鐵時之還原劑，為製水煤氣(CO H2)及乙炔(CH≡CH)的原料。乾餾所產生的氣體冷卻之後，部份成為液態氨和煤焦油。coal tar為黏稠的濃厚液體，成分複雜，含芳香烴及其衍生物(如：苯benzene、甲苯toluene、二甲苯xylene、?naphthalene、?anthracene、菲phenanthrene、酚phenol、甲酚cresol等)，均為重要的化學原料。

煤除了直接作為燃料外，亦可將其轉製成煤氣、水煤氣、合成氣等燃料氣及合成化學之原料氣。煤乾餾的副產物更是有機化合物之寶藏，由此原料所作的有機合成與石油化學工業，同為有機合成工業之兩大系列。

先說相同的地方，都屬於有機體形成，經過大自然的壓力，而在地下成型，而且可以燃燒提供動力，屬於傳統的燃料系統，煤的使用時間應該是最久的，石油發現的也很早，但是像現在的使用，相較起來算短的，天然氣也一樣。天然氣最大優點是燃燒後完全變為熱，放到空氣中只有二氧化碳及水，但是煤與石油就會多出其他物質，甚至成為空氣污染。先說煤，燃燒時會有黑煙，對空氣不好，而且燃燒後會有碳渣，對人都有健康上的危害，但是它很便宜，而且蘊藏量大又容易取得，就商業價值來說是很經濟，除了對人不好以外。石油現在的統計都說不足