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2015化工工程師專業基礎知識輔導6

一、石油的組成與性質
    石油又稱原油,是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬于化石燃料。石油的性質因產地而異,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℃),沸點范圍為常溫到500℃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品有害,在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所占比例相差很大,但主要屬于烷烴、環烷烴、芳香烴三類。通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;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,產品的性能也不同,應當物盡其用。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。

二、油煉制工業的發展
    石油的發現、開采和直接利用由來已久,加工利用并逐漸形成石油煉制(簡稱煉制)工業始于19世紀30年代,到20世紀40~50年代形成的現代煉油工業,是最大的加工工業之一。19世紀30年代起,陸續建立了石油蒸餾工廠,產品主要是燈用煤油,汽油沒有用途當廢料拋棄。19世紀70年代建造了潤滑油廠,并開始把蒸餾得到的高沸點油做鍋爐燃料。19世紀末內燃機的問世使汽油和柴油的需求猛增,僅靠原油的蒸餾(即原油的一次加工)不能滿足需求,于是誕生了以增產汽、柴油為目的,綜合利用原由各種成分的原油二次加工工藝。如1913年實現了熱裂化,1930年實現了焦化,1930年實現了催化裂化,1940年實現了催化重整,此后加氫技術也迅速發展,這就形成了現代的石油煉制工業。20世紀50年代以后,石油煉制為化工產品的發展提供了大量原料,形成了現代的石油化學工業。1996年全世界的石油加工能力為38億噸,我國為1.4億噸。大型煉油廠的年加工能力已超過1000萬噸。

三、石油產品
    石油產品可分為:石油燃料、石油溶劑與化工原料、潤滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等6類。其中,各種燃料產量最大,約占總產量的90%;各種潤滑劑品種最多,產量約占5%,各國都制定了產品標準,以適應生產和使用的需要。

四、汽油
    是消耗量最大的品種。汽油的沸點范圍(又稱餾程)為30~205℃,密度為0.70~0.78克/厘米3,商品汽油按該油在汽缸中燃燒時抗爆震燃燒性能的優劣區分,標記為辛烷值70、80、90或更高。號俞大,性能俞好,汽油主要用作汽車、摩托車、快艇、直升飛機、農林用飛機的燃料。商品汽油中添加有添加劑(如抗爆劑四乙基鉛)以改善使用和儲存性能。受環保要求,今后將限制芳烴和鉛的含量。

五、噴氣燃料
    主要供噴氣式飛機使用。沸點范圍為60~280℃或150~315℃(俗稱航空汽油)。為適應高空低溫高速飛行需要,這類油要求發熱量大,在-50℃不出現固體結晶。煤油 沸點范圍為180~310℃主要供照明、生活炊事用。要求火焰平穩、光亮而不冒黑煙。目前產量不大。

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