煤是如何变成汽油的

冷知识 者也 2023-08-11 514 0

煤是如何变成汽油的

1884年10月11日,德国化学家贝吉乌斯出生于奥尔登堡。他运用自己创导的高压化学作用理论,奇迹般地从石头中提炼出油,从煤里提炼出液体燃料,从木材里提炼出糖,从而开拓了化学工业的新发展。现在,一起来了解一下煤怎么能变成汽油吧!

大家知道,汽油是从石油中提炼得到的一种重要燃料。除此之外,石油还是生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯及醇等基本化工产品的原料。

地球上的石油资源并不丰富,相比而言,煤的储量较为丰富,可采年限达几百年,尤其在我国,煤已成为工业生产和生活的重要能源。然而,我国煤炭的84%是直接用于燃烧的。直接燃烧煤存在三个问题:一是能源的利用率低;二是煤含有多种有用的化合物,如能综合利用可成倍提高经济效益,而仅用于燃烧则颇为可惜;三是严重污染环境。能不能想办法避免产生这些问题呢?

煤和石油都是化石燃料,都是以碳和氢为主的化合物,从这一点来看,它俩是一对“黑色兄弟”。煤与石油的最大区别是氢含量不同,石油中氢的含量为11%~14%,煤只含5%~8%。尽管如此,煤还是有可能变成汽油的。早在半个多世纪之前,化学家就已在实验中尝试将煤变成汽油的各种方法了。

直接加氢法,通常是先把煤磨成细粉状,再与溶剂混合,通入氢气,然后在高压条件下加热到380~460℃,使煤和氢反应,得到“人造石油”及其他低分子产物。将“人造石油”作蒸馏分离,就可得到相应的汽油、柴油等燃料。气化合成法则是指将煤先制成煤气,在煤气中补充一些氢气,把一氧化碳和氢的质量比控制在1∶2,使它们在铁、钴或镍作为催化剂和200℃等条件下发生合成反应,得到的产物中,汽油含量可达到83%,另外还含有柴油等物质。由于把煤制成煤气的技术已经十分成熟,所以上述气化合成汽油的生产工艺相对也较容易办到。另外,还可先把一氧化碳和氢合成为甲醇,然后再由甲醇转化成汽油。这一方法在生产上显得更为简便而有效。如使用性能较好的分子筛催化剂,可使甲醇99%转化为汽油,而且转化过程中消耗能量很小,由此制得的汽油成本仅比合成甲醇略高一些。

由于在把煤变成汽油的过程中,能除去对人体及环境有害的杂质,而且煤又比石油更便于运输和使用,所以许多国家都已经筹建了较大规模的煤液化工厂。同时,科学家仍在继续研究把煤变成汽油的更新、更好的方法,使储量丰富的煤能部分替代石油,更好地为人类服务。


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