石油
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石油又稱原油，是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。主要是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成的混合物，與煤一樣屬于化石燃料。石油主要被用來作為燃油和汽油，燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。
目錄 |
石油的生成與聚集
1.石油的生成
研究表明，石油的生成至少需要200萬年的時間，在現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)的油藏中，時間最老的可達到5億年久。在地球不斷演化的漫長歷史過程中，有一些“特殊”時期，如古生代和中生代，大量的植物和動物死亡后，構(gòu)成其身體的有機物質(zhì)不斷分解，與泥沙或碳酸質(zhì)沉淀物等物質(zhì)混合組成沉積層。由于沉積物不斷地堆積加厚，導(dǎo)致溫度和壓力上升，隨著這種過程的不斷進行，沉積層變?yōu)槌练e巖，進而形成沉積盆地，這就為石油的生成提供了基本的地質(zhì)環(huán)境。
伴隨各種地質(zhì)作用，沉積盆地中的沉積物持續(xù)不斷地堆積。當(dāng)溫度和壓力達到一定程度后，沉積物中動植物的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳氧化合物分子，最終生成石油和天然氣。
非生物成油的理論是天文學(xué)家托馬斯.戈爾德在俄羅斯石油地質(zhì)學(xué)家尼古萊.庫德里亞夫切夫的理論基礎(chǔ)上發(fā)展的。這個理論認(rèn)為在地殼內(nèi)已經(jīng)有許多碳，有些這些碳自然地以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖?。碳?xì)浠衔锉葞r石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標(biāo)志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導(dǎo)致的，與石油本身無關(guān)。
美國在2003年的一項研究，有不少枯乾的油井在經(jīng)過一段時間的棄置以后，仍然可以生產(chǎn)石油。所以，石油可能并非生物生成的礦物，而是碳?xì)浠衔镌诘厍騼?nèi)部經(jīng)過放射線作用之后的產(chǎn)物?！ ?/p>
2.石油的聚集
石油不像水聚集在水庫中那樣聚集在沉積盆地最初形成的巖石——生油源巖，也就是沉積巖中，而是透過巖石的孔隙，被擠壓到壓力分布更低的巖石裂縫和孔隙中，直至停留在被完全封閉的儲集巖中。儲集巖是聚集石油的巖石。儲集巖形成了儲藏石油的地質(zhì)環(huán)境——圈閉構(gòu)造，它是阻止石油被繼續(xù)運移的地質(zhì)構(gòu)造。石油的這種聚集方式就如同水被一塊綿吸收一樣。正因為有了儲集巖和圈閉構(gòu)造，石油才能安靜地在地下定居，等待發(fā)掘者的到來?！ ?
形貌與成分
原油的顏色非常豐富，有紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、甚至透明；原油的顏色是它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量，含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質(zhì)越好！透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油！原油的成分主要有：油質(zhì)（這是其主要成分）、膠質(zhì)（一種粘性的半固體物質(zhì)）、瀝青質(zhì)（暗褐色或黑色脆性固體物質(zhì)）、碳質(zhì)（一種非碳?xì)浠衔铮?/p>
石油由碳?xì)浠衔餅橹骰旌隙傻?，具有特殊氣味的、有色的可燃性油質(zhì)液體！天然氣是以氣態(tài)的碳?xì)浠衔餅橹鞯母鞣N氣體組成的，具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。
石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異，密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3，粘度范圍很寬，凝固點差別很大（30 ~ -60°C），沸點范圍為常溫到500°C以上，可容于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學(xué)元素主要是碳 （83% ~ 87%）、氫（11% ~ 14%），其余為硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占95% ~ 99%，含硫、 氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害， 在石油加工中應(yīng)盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大， 但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油；介于二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多，凝固點高，硫含量低， 鎳、氮含量中等，釩含量極少。除個別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占1/3。組成不同類的石油，加工方法有差別，產(chǎn)品的性能也不同，應(yīng)當(dāng)物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高，凝點高，硫含量低，屬低硫石蠟基原油。
石油產(chǎn)品的分類
石油經(jīng)過加工提煉，可以得到的產(chǎn)品大致可分為四大類：
一石油燃料
石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范圍可以分為如下五種：
1、點燃式發(fā)動機燃料 有航空汽油，車用汽油等。
2、噴氣式發(fā)動機燃料(噴氣燃料) 有航空煤油。
3、壓燃式發(fā)動機燃料(柴油機燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4、液化石油氣燃料 即液態(tài)烴。
5、鍋爐燃料 有爐用燃料油和船舶用燃料油。
二 潤滑油和潤滑脂
潤滑油和潤滑脂被用來減少機件之間的摩擦，保護機件以延長它們的使用壽命并節(jié)省動力。它們的數(shù)量只占全部石油產(chǎn)品的5%左右，但其品種繁多。
三 蠟、瀝青和石油焦
它們是從生產(chǎn)燃料和潤滑油時進一步加工得來的，其產(chǎn)量約為所加工原油的百分幾。
四 溶劑和石油化工產(chǎn)品
后者是有機合成工業(yè)的重要基本原料和中間體?！ ?/p>
石油產(chǎn)品精制
各裝置生產(chǎn)的油品一般還不能直接作為商品，為滿足商品要求，除需進行調(diào)合、添加添加劑外，往往還需要進一步精制，除去雜質(zhì)，改善性能以滿足實際要求。常見的雜質(zhì)有含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蠟和膠質(zhì)等不理想成分。它們可使油品有臭味，色澤深，腐蝕機械設(shè)備，不易保存。除去雜質(zhì)常用的方法有酸堿精制、脫臭、加氫、溶劑精制、白土精制、脫蠟等。酸精制是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質(zhì)。堿精制是用燒堿水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制時殘留的 硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應(yīng)用，故稱酸堿精制。脫臭是針對含硫高的 原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產(chǎn)生惡臭。硫醇含量高時會引起油品生膠質(zhì)，不易保存?？刹捎么呋瘎┐嬖谙拢扔脡A液處理，再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下，于300~425℃, 1.5兆帕壓力下加氫，可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質(zhì)，改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性，可用于各種油品。脫蠟主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蠟，在低溫下形成蠟的結(jié)晶，影響流動性能，并易于堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的精制常采用溶劑精制脫除不理想成分， 以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精制一般放在精制工序的 最后， 用白土（主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質(zhì)。
酸精制
是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質(zhì)。
堿精制
是用燒堿水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制時殘留的硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應(yīng)用， 故稱酸堿精制。
脫臭
是針對含硫高的原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產(chǎn)生惡臭，硫醇含量高時會引起油品生膠質(zhì)，不易保存?？刹捎么呋瘎┐嬖谙?，先用堿液處理，再用空氣氧化。
加氫
是在催化劑存在下于300~425℃,1.5兆帕壓力下加氫，可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質(zhì)，改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性，可用于各種油品。
脫蠟
主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蠟，在低溫下形成蠟的結(jié)晶，影響流動性能，并易于堵塞管道。脫 蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的 精制常采用溶劑精制脫除不理想成分，以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。
白土精制
一般放在精制工序的最后，用白土（主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質(zhì)。
潤滑油
原料主要來自原油的蒸餾，潤滑油最主要的性能是粘度、安定性和潤滑性。生產(chǎn)潤滑油的基本過程實質(zhì)上是除去原料油中的不理想組分，主要是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和含硫、氮、氧的化合物以及蠟、多環(huán)芳香烴，這些組分主要影響粘度、安定性、色澤。方法有溶劑精制、脫蠟和脫瀝青、加氫和白土精制。
溶劑精制
是利用溶劑對不同組分的溶解度不同達到精制的目的，為絕大多數(shù)的潤滑油生產(chǎn)過程所采用。常用溶劑有糠醛和苯酚。生產(chǎn)過程與重整裝置的芳香烴抽提相似。
溶劑脫蠟
是除去潤滑油原料中易在低溫下產(chǎn)生結(jié)晶的組分，主要指石蠟，脫蠟采用冷結(jié)晶法，為克服低溫下粘度過大，石蠟結(jié)晶太小不便過濾，常加入對蠟無溶解作用的混合溶劑，如甲苯－ 甲基乙基酮，故脫蠟常稱為酮苯脫蠟。
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