المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27

البطالة
10-6-2022
اللجوء السياسي
2023-11-09
بين تجاوز الصدمة والتأثر بها
15-4-2017
النّبي يأمر عمرو بن ثقيف
2024-08-28
The four-colour problem
28-2-2016
تدريس المفهوم
15-4-2018

COAL, OIL SHALE, TAR SAND, AND GAS HYDRATES  
  
2365   12:29 صباحاً   date: 19-1-2016
Author : sami matar & Lewis. F. Hatch
Book or Source : Chemistry of PETROCHEMICAL PROCESSES
Page and Part : Pp 23-27


Read More
Date: 11-9-2017 845
Date: 27-7-2017 1485
Date: 9-5-2016 6121

COAL, OIL SHALE, TAR SAND, AND GAS HYDRATES
Coal, oil shale, and tar sand are carbonaceous materials that can serve as future energy and chemical sources when oil and gas are consumed. The H/C ratio of these materials is lower than in most crude oils. As solids or semi-solids, they are not easy to handle or to use as fuels, compared to crude oils. In addition, most of these materials have high sulfur and/or nitrogen contents, which require extensive processing. Changing these materials into hydrocarbon liquids or gaseous fuels is possible but expensive. The following briefly discusses these alternative energy and chemical sources.
COAL
Coal is a natural combustible rock composed of an organic heterogeneous substance contaminated with variable amounts of inorganic compounds.  Most coal reserves are concentrated in North America, Europe, and China. Coal is classified into different ranks according to the degree of chemical change that occurred during the decomposition of plant remains in the prehistoric period. In general, coals with a high heating value and a high fixed carbon content are considered to have been subjected to more severe changes than those with lower heating values and fixed carbon contents. For example, peat, which is considered a young coal, has a low fixed carbon content and a low heating value. Important coal ranks are anthracite (which has been subjected to the most chemical change and is mostly carbon), bituminous coal, sub-bituminous coal, and lignite. Table below compares the analysis of some coals with crude oil.
During the late seventies and early eighties, when oil prices rose after the 1973 war, extensive research was done to change coal to liquid hydrocarbons. However, coal-derived hydrocarbons were more expensive than crude oils. Another way to use coal is through gasification to a fuel gas mixture of CO and H2 (medium Btu gas). This gas mixture could be used as a fuel or as a synthesis gas mixture for the production of fuels and chemicals via a Fischer Tropsch synthesis route. This process is operative in South Africa for the production of hydrocarbon fuels. 

OIL SHALE
Oil shale is a low-permeable rock made of inorganic material interspersed with a high-molecular weight organic substance called “Kerogen.” Heating the shale rock produces an oily substance with a complex structure.
The composition of oil shales differs greatly from one shale to another. For example, the amount of oil obtained from one ton of eastern U.S. shale deposit is only 10 gallons, compared to 30 gallons from western U.S. shale deposits.  Retorting is a process used to convert the shale to a high molecularweight oily material. In this process, crushed shale is heated to high temperatures to pyrolyze Kerogen. The product oil is a viscous, highmolecular weight material. Further processing is required to change the oil into a liquid fuel. Major obstacles to large-scale production are the disposal of the spent shale and the vast earth-moving operations. Table below is a typical analysis of a raw shale oil produced from retorting oil shale.

TAR SAND
Tar sands (oil sands) are large deposits of sand saturated with bitumen and water. Tar sand deposits are commonly found at or near the earth’s surface entrapped in large sedimentary basins. Large accumulations of tar sand deposits are few. About 98% of all world tar sand is found in seven large tar deposits. The oil sands resources in Western Canada sedimentary basin is the largest in the world. In 1997, it produced 99% of Canada’s crude oil. It is estimated to hold 1.7–2.5 trillon barrels of bitumen in place. This makes it one of the largest hydrocarbon deposits in the world.24 Tar sand deposits are covered by a semifloating mass of partially decayed vegetation approximately 6 meters thick.
  Tar sand is difficult to handle. During summer, it is soft and sticky, and during the winter it changes to a hard, solid material.  Recovering the bitumen is not easy, and the deposits are either stripmined if they are near the surface, or recovered in situ if they are in deeper beds. The bitumen could be extracted by using hot water and steam and adding some alkali to disperse it. The produced bitumen is a very thick material having a density of approximately 1.05 g/cm3. It is then subjected to a cracking process to produce distillate fuels and coke. The distillates are hydrotreated to saturate olefinic components. Table below is a typical analysis of Athabasca bitumen.

GAS HYDRATES
Gas hydrates are an ice-like material which is constituted of methane molecules encaged in a cluster of water molecules and held together by hydrogen bonds. This material occurs in large underground deposits found beneath the ocean floor on continental margins and in places north of the arctic circle such as Siberia. It is estimated that gas hydrate deposits contain twice as much carbon as all other fossil fuels on earth. This source, if proven feasible for recovery, could be a future energy as well as chemical source for petrochemicals. Due to its physical nature (a solid material only under high pressure and low temperature), it cannot be processed by conventional methods used for natural gas and crude oils. One approach is by dissociating this cluster into methane and water by injecting a warmer fluid such as sea water. Another approach is by drilling into the deposit. This reduces the pressure and frees methane from water. However, the environmental effects of such drilling must still be evaluated




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .