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天然气怎么形成石油(原油与天然气有直接的关系吗)

2024-02-25 21:24:56 投资知识

原油与天然气有直接的关系吗

天然气与石油生成过程既有联系又有区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更...

石油是怎么形成的

石油和天然气的化学成分,暴露了它们的来源,它们都是有机物,应当与古代生物有关系。一部分科学家认为,油气(石油和天然气)是伴随着沉积岩的形成而产生的。远古时期繁盛的生物制造了大量的有机物,在流水的搬运下,大量的有机物被带到了地势低洼的湖盆或海盆里。在自然界这些巨大的水盆中,有机物与无机的碎屑混合,并沉积在盆底。宁静的深层水体是缺乏氧气的还原环境,有机物中的氧逐渐散失了,而碳和氢保留下来,形成了新的碳氢化合物,并与无机碎屑共同形成了石油源岩。在石油源岩中,油气是零散地分布的,还没有形成可以开采的油田。此时,水盆底部的沉积物,在重力的作用下,开始下沉。在地下的压力和高温的影响下,沉积物逐渐被压实,最终变成沉积岩。而液体的石油油滴们拒绝变成岩石,在沉积物体积缩小的过程中,它们被挤了出来,并聚集在一处,由于密度比水还轻,所以石油开始向上迁移。幸运的话,在岩石裂隙中穿行的石油,最终会遭遇一层致密的岩石,比如页岩、泥岩、盐岩等,这些岩石缺少让石油通过的裂隙,拒绝给石油发通行证,石油于是停留在致密岩层的下面,逐渐富集,形成了油田。含有石油的岩层,叫做储集层,拒绝让石油通过的岩石,叫做盖层。如果没有盖层,石油会上升回到地表,最终消失在地球历史的尘烟中,保留不到人类出现的时候。内容:石油和天然气的化学成分,暴露了它们的来源,它们都是有机物,应当与古代生物有关系。一部分科学家认为,油气(石油和天然气)是伴随着沉积岩的形成而产生的。远古时期繁盛的生物制造了大量的有机物,在流水的搬运下,大量的有机物被带到了地势低洼的湖盆或海盆里。在自然界这些巨大的水盆中,有机物与无机的碎屑混合,并沉积在盆底。宁静的深层水体是缺乏氧气的还原环境,有机物中的氧逐渐散失了,而碳和氢保留下来,形成了新的碳氢化合物,并与无机碎屑共同形成了石油源岩。在石油源岩中,油气是零散地分布的,还没有形成可以开采的油田。此时,水盆底部的沉积物,在重力的作用下,开始下沉。在地下的压力和高温的影响下,沉积物逐渐被压实,最终变成沉积岩。而液体的石油油滴们拒绝变成岩石,在沉积物体积缩小的过程中,它们被挤了出来,并聚集在一处,由于密度比水还轻,所以石油开始向上迁移。幸运的话,在岩石裂隙中穿行的石油,最终会遭遇一层致密的岩石,比如页岩、泥岩、盐岩等,这些岩石缺少让石油通过的裂隙,拒绝给石油发通行证,石油于是停留在致密岩层的下面,逐渐富集,形成了油田。含有石油的岩层,叫做储集层,拒绝让石油通过的岩石,叫做盖层。如果没有盖层,石油会上升回到地表,最终消失在地球历史的尘烟中,保留不到人类出现的时候。

石油是怎么形成的?

碳氢化合物沿着地壳裂缝上升到适当的部位储存凝结,最终形成石油。但这一假说的不足之处是:地球深处的碳化铁含量极其微小,并且地球内部的高温也使地下水无法到达地球深处。三、1866年,勒斯奎劳第一个提出了石油的“有机成因...

煤炭、石油和天然气从何而来

广而告之:第二届制药工艺论坛定于10月21-22日召开,敬请期待!

【摘要】由结晶过程中的conglomerate概念和大***(BigBang)宇宙理论结合,推导出煤炭、石油和天然气是在地球形成的过程中就产生了,而非教科书上说的化石燃料。

为支持自己的观点,作者提供了许多论据,这里不赘述了。总之,表达了一个观点,石油、煤炭不可能是动物尸体、植物残骸变的,教科书上的说法太不靠谱!

读完之后,心有戚戚焉,但觉得尚不过瘾。趁单位高温假期间,我将自己长久以来的一些想法略为整理,与各位切磋交流。

网上资料“煤炭,简称煤,是远古植物遗骸,埋在地层下,经过地壳隔绝空气,在一定压力和温度条件下长时间作用产生的碳化化石矿物,主要被人类开采用作燃料。而石油和天然气呢?石油的原料是生物的尸体,生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物"。

首先,为了表达我的观点,先要介绍一个概念—conglomerate【基础有机立体化学,E.L.伊莱尔,P.181】。这个概念是手性化合物拆分中一个重要概念,是说一对对映体比如(R)和(S)一对映体,不用任何拆分剂,可以自动分开,也意谓光学纯度较好比如ee≥98.0%的手性化合物,在结晶过程中有自我纯化的功能。这就意味着部分结晶过程不仅可以除去杂质,而且对映体可以各自分开,左旋的聚集在一起,右旋的聚集在一起,太神奇了!

举例来说:1848年,Pasteur(巴斯德)先生小心将消旋的酒石酸(结构如图所示)结晶。Pasteur先生观察到,消旋的酒石酸结成两种形状不同的晶体。Pasteur先生借助放大镜,用镊子把不同的晶体分开。由此开创了“有机立体化学”!

具体说来:晶体外消旋体有3种类型,外消旋混合物、外消旋化合物和假外消旋体,如图所示。外消旋混合物是两种相反构型的纯异构体晶体的混合物,在结晶过程中两个异构体分别各自聚集、自发地从溶液中结晶析出;外消旋化合物是两个相反构型的对映体成对地出现在晶体中,取其部分晶体测旋光度仍然是零;假外消旋体则是不同构型的对映体分子混乱无序的排列,类似于冻干溶液。

晶体的外消旋类型

为什么我们强调conglomerate这个概念,因为conglomerate具有自发拆分性质,可不使用手性试剂或手性柱实现拆分。据统计,conglomerate占手性有机固体的5%~10%。即使一个特定外消旋体不以conglomerate形式结晶,它还有可能经过衍生化后转化为conglomerate,例如,大多数氨基酸不是conglomerate,但其衍生物是conglomerate(丙氨酸、色氨酸和亮氨酸的苯磺酸盐是conglomerate,组氨酸的盐酸盐也是conglomerate),进一步拓展了conglomerate的应用范围。

结晶过程中如果加晶种叫做诱导结晶,又叫优先结晶。优先结晶只适用于符合conglomerate性质的物质。我们熟知的氯霉素中间体就没有使用任何的拆分剂,通过诱导结晶就可以实现拆分。

这种现象背后是什么道理呢?晶体从溶液或是液体结晶析出的过程中,由于形成的晶格整齐完美,能量处于最低状态,晶体最稳定(专业人员可以“吉布斯自由能”来理解)。因此结晶不仅可以纯化产品(将杂质留在晶格外),甚至与之呈现镜像的对映体也可以被排除在晶格外。

试想,一对“孪生兄弟”,长得极其相像,居然不用任何拆分剂就能分开。这说明“物以类聚”是宇宙中的一个普遍现象。

 

其次,我要介绍另外一种理论:大***(BigBang)宇宙理论【万物简史】。不知何时何因,宇宙中一个很小很小的点(奇点)轰的一下***开来,整个空间充满像灰尘一样的东西,到处都是,而且温度奇高,达100亿度以上。这些灰尘旋转旋转,温度渐渐冷却。气云体积够大,温度足够高称为恒星比如太阳,由于温度很高,仍在发生核聚变,光芒四射。体积小一点称为行星比如地球。地球形成之初,沸点低的比如氮气、氧气、二氧化碳......上升,熔点高的比如硅酸盐矿石下降成为地(***的神话故事也有类似表述“清气上扬为天,浊气下沉为地”),而水的沸点居中,凝结在地球表面成为海洋。而地球内部温度仍然很高,几大洲像煎饼一样漂浮在熔浆上(而非漂在海洋上!),这也是地球上有地震、火山、温泉等自然现象的原因【费曼物理学讲义】。而月亮已冷透了(如果有人说,月球上也有地震,你完全可以鄙视他~没知识!)。

当初宇宙中只有质子、中子、电子、光子和中微子等一些基本粒子,这些基本粒子组成化学元素,化学元素组成各种单质或化合物。单质或化合物在形成过程中,会以各种形态呈现。比如碳元素形成的单质有三种形态,石墨、金刚石和煤炭。无定型的叫煤炭,呈层级网状的叫石墨,呈立体形状的叫金刚石。用石墨来做人造金刚石早已变为现实。

从以上大***宇宙理论,结合结晶过程中的“物以类聚”原理,我们可以大胆假设煤炭是地球形成过程中就产生了,换句话说煤炭与天地同时产生,而非植物变化而来!

至于金刚石,石墨,煤炭在某些地方分布比较多的原因?我们可以用类似conglomerate的道理来理解。

用“物以类聚”原理同样也能解释为何澳大利亚多铁矿,为何南非多钻石,为何***多稀土......顺便说一句,物以类聚是分离纯化的基本原理。

 

至于石油如何产生,根据宇宙大***理论和物以类聚原理也可解释。每种元素性质各异,有些元素与某些元素就喜欢结合在一起,“臭味相投”。

比如C喜欢与O“疯狂地啮合在一起”生成CO和CO2;再比如Si和O结合在一起形成SiO2,构成地球上岩石的主要成分【费曼物理学讲义】。

同样可以大胆推测C也喜欢和H在一起,CnH2n+2是各种烷烃的化学通式,这类物质我们称之为“石油”!天然气(CH4,又名可燃冰)只不过是最简单的C、H化合物。

尚有以下证据可以支持上述论点:

1,中东地区石油储量丰富,而东海油气田的主要成分是低级烷烃和甲烷。

2,可燃冰埋藏在大洋底部,如果硬要说是木材变来的,还牵强附会“沧海变桑田”,恐怕难以令人信服。

3,近年页岩气开发取得很大突破。页岩气其实就是甲烷。根据前面的理论,我们认为页岩气(甲烷)是在地球形成过程中就形成了,只不过分散在岩石缝隙中。

4,在元素周期表中同一族元素性质相近,比如稀土元素性质十分相近,所以稀土都是伴生矿。C、S性质相近,所以煤炭中易伴生硫磺,含S量是煤品质好坏的一个标准,需要脱硫技术以减少环境污染。

5,煤和石油是有密切关系的。现在煤制油技术进步很快,随着石油化工技术发展,“碳一”化学备受关注,CO在催化剂作用下可以转化为甲醇、乙酸,甲醇可以转化为乙烯、丙烯......

    6,煤炭与生石灰加热反应生成电石,电石与氮气反应生成石灰氮(又名氰氨化钙),进而衍生出多种工业产品。

7,再回头说conglomerate,本意就是砾岩。为何形成砾岩?部分硅酸盐在高温(几千摄氏度)结晶的过程中形成conglomerate。

 .......

所谓“绿色工艺”,其宗旨在于发扬工匠精神把事情做到极致,最理想的莫过于将原料中的所有元素“搬”到产物中,资源得到极大利用,不产生任何污染。果真如此,就离我们老祖宗的“道”越来越近了!

写到这里,突然记起大文豪苏东坡的一首诗:“人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥。泥上偶然留指爪,鸿飞哪复计东西。”取之于自然,最后又回归自然,如此而已!

 

有人会问:想这些有啥用呢?吃饱饭闲的发慌么?!我也反躬自问。后来逐渐明白:煤炭和石油实乃人类主要的能源和资源!人类战争大多为了资源和能源。可以预言一旦能源问题得以解决(寄希望于核能),人们或许可以冲出太阳系,进入广阔的太空世界。

 总之,我们认为钻石、石墨、煤炭、石油、天然气,甚至二氧化碳、碳酸盐......都有“亲戚”关系,都是在地球形成的过程中就产生了,是老天爷(称之为“上帝”也未尝不可)给予我们的礼物,需要我们好好珍惜,合理利用!

 

 

本文为作者原创,引用请注明出处。

 

地下的石油和天然气是怎么形成的?

而天然气相比于石油更容易生成一些,天然气是由古生物的尸体分解的有机物转化而来,古生物的遗体被沉积物层层掩埋在地下,与空气隔绝,经过长时间的分解变化就形成了天然气。石油产生的观点一:古代动物的尸体被掩埋在地下,与...

【视频】3分钟看懂石油和天然气是怎样形成的

来源:腾讯视频,字幕由大通成道翻译

海底石油和天然气是怎么形成的?

第577期

海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”,它们多栖身在海洋中的“大陆架”和“大陆坡”底下。在此为大家介绍海底石油和天然气是怎么形成的。

在几千万年甚至上亿年以前,有的时期气候比现在温暖***润,在海湾和河口地区,海水中氧气和阳光充足,加之江河带入大量的营养物和有机质,为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”,使许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算,全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物,其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳,这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。

但是,仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气,还需要一定的条件和过程。海洋每年接受1604乙吨沉积物,特别是在河口区,每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样,年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中,堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝,处在缺氧的环境中,再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用,便开始慢慢分解,经过漫长的地质时期,这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。

生成的油气还需要有储集它们的地层和防止它们跑掉的盖层。由于上面地层的压力,分散的油滴被挤到四周多孔隙的岩层中。这些藏有油的岩层就成为储油地层。有的岩层孔隙很小,石油“挤”不进去,不能储积石油。但是,正因为它们孔隙很小,却是不让石油逃逸的“保护壳”。如果这样的岩层处在储油层的顶部和底部,它们就会把石油封闭在里面,成为保护石油的盖层。

分散在砂岩中的石油并没有开采的价值,那些油气富集的地方才具有开采价值。浅海的地层常常是砂层、页岩、石灰岩等构成的,这些都叫沉积岩。沉积岩本来应当成层地平铺在海底,但由于地壳变动,使它们弯曲、变斜或断开了。向上弯的叫背斜,向下弯的叫向斜。有的像馒头一样的隆起,叫穹隆背斜。有些含有油气的沉积岩层,由于受到巨大压力而发生变形,石油都跑到背斜里去了,形成富集区。所以背斜构造往往是储藏石油的“仓库”,在石油地质学上叫“储油构造”。通常,由于天然气密度最小,处在背斜构造的顶部,石油处在中间,下部则是水。寻找油气资源就是要先找这种地方。

斜里去了,形成富集区。所以背斜构造往往是储藏石油的“仓库”,在石油地质学上叫“储油构造”。通常,由于天然气密度最小,处在背斜构造的顶部,石油处在中间,下部则是水。寻找油气资源就是要先找这种地方。

来源:科技日报

石油天然气千百万年前由什么形成的

石油天然气是几亿年前大量的低等生物经过复杂变化形成的。石油是一种粘稠的、深褐色液体。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。“石油”这个中文名称是由北宋大科学家沈括第一次命名的。石油的性质因产地而异,密度为0.8-1.0g/cm3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30~-60摄氏度),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。不过不同的油田的石油的成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。2012年开采的石油88%被用作燃料,其它的12%作为化工业的原料。实际上,石油是一种不可再生原料。世界海洋面积3.6亿平方千米,约为陆地的2.4倍。大陆架和大陆坡约5500万平方千米,相当于陆上沉积盆地面积的总和。地球上已探明石油资源的1/4和最终可采储量的45%,埋藏在海底。世界石油探明储量的蕴藏重心,将逐步由陆地转向海洋。天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。而人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。天然气主要用途是作燃料,可制造炭黑、化学*品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。

石油是怎样形成的?

石油是一种天然的有机化合物,主要由古代植物和动物残骸经过数百万到数亿年的地质过程形成的。以下是大致的形成过程:

1. 植物和动物生物质沉积:古代的植物和动物死后会落入水域或陆地,被泥沙和其他物质覆盖。这些有机物在过去的海洋、湖泊或河流中沉积下来。

2. 巨大的沉积层:随着时间的推移,沉积物层逐渐增厚,将有机物埋藏在更深的地层中。这些沉积物包括沙子、泥土、岩石和其他沉积物。

3. 热压和化学变化:随着上层沉积物的增加,地下的温度和压力逐渐增加。这种高温和高压导致有机物发生化学反应,转化为油和天然气。

4. 化石燃料形成:随着时间的推移,温度和压力迫使油和天然气从地下岩石中逸出,并通过孔隙或裂缝移动到更高的地下储集层。油和天然气在地下形成石油田或天然气田,这些地下储量是我们开采和使用的源泉。

需要注意的是,石油的形成是一个极其缓慢的过程,需要经历几百万年到数亿年的时间。这也是为什么石油被称为非可再生能源的原因。

煤、石油、天然气是怎么形成的?

有两种说法(理论):有机说和无机说。无机说比较复杂,就不介绍了。有机说:几百万年前-几亿年前的生物(动物尸体和倒伏的植物)被埋在海/湖的淤泥中。并随着上面的泥沙逐年增加,这些生物逐渐处于高温和高压之下,并慢慢的被挤到一块,形成了我们现在称之为化石燃料的煤炭、石油和天然气。他们之间的区别主要是煤的“原料”是植物并且埋藏的相对较浅,石油和天然气的“原料”动植物都有,而且,埋藏得相对较深。天然气与石油之间的区别是:原油形成后,继续保持更高的文图或压力,是的原油气化,就形成了天然气。