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从石油到燃油——多得是你不知道的事

自从蒸汽时代之后,石油已经成为了世界经济的命脉。而石油和我们生活关联最密切的无疑就是燃油了,油价是不少车主们会时刻关注的话题。所以我们今天就来聊聊,从石油到燃油,都需要经历些什么?

"磕头机"是万物之源?

无论是汽柴油,还是机油,它们都有着同一个源头——石油石油是一种粘稠的、深褐色液体,被称为"工业的血液"。但其实石油又被分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式,但我们习惯上会把"石油"作为"原油"的代称。

但是有从被发现到开采并不是一件简单的事情,大部分石油的开采都需经历钻井、采油、油气分体、集输送等过程。"磕头机"就是油田最具代表性的设备了,作为油田的标签,"磕头机"在运作时意味着背后一些列的工序都在同步进行,其中包括油田的勘探和开发,了解地下地质信息,探明存储量,铺设设备生产同时不间断的进行检测,并以此循环。

但最初石油的开采效率并不高,人们那时用最简单的提捞方式开采石油,就像用吊桶在水井中提水一样,用绞车把石油从油井中提取上来。但这种方法只适用于油层非常浅、压力很小、产量很低的油井。随着石油工业的发展,越来越多产量高、油层埋藏很深的油田被发现,原来那套人工提捞的方法无法在这些油井上使用,所以逐渐被淘汰,自喷采油和各种人工举升采油的方法应运而生。

地下开采出的石油有一大部分都是一起被开采的地下水,经过脱水,开采出来的原油运往炼油厂。油气集输工程是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术,可以使使井中采出的油、气、水等混合流体,在矿场进行分离和初步处理,获得尽可能多的油、气产品,水可回注或加以利用,以防止污染环境,减少无效损耗。石油运往炼油厂后,我们就该看看石油如何被加工的了。

燃油是怎样炼成的?

炼油的实质就是将原油转化为我们所需要的产品。经过蒸馏、加氢裂解、合成等工序,最终将原油中的分子成分"定制"成为我们需要的物质。

19世纪中,那时人们还没有认识到汽油的重要性,当时大量使用的是点灯用煤油。那时的石油炼制依赖简单的蒸馏过程,将石油中沸点不同的成分分离出来。煤油组分的沸点较高,点灯时使用安全,成为原油炼制的主要产品,而汽油和其他成分则往往被当作燃料烧掉。到了19世纪中后期,汽油的内燃机的诞生使得汽油的重要性与日俱增。但当时仍然采用的蒸馏法,仅能从原油中提炼出20%的汽油。

1911年,美国标准石油公司解决了汽油提炼率低的问题,威廉姆·伯顿和罗伯特·哈姆福瑞斯发明的热裂化工艺,将重质的瓦斯油加热裂化为轻质的汽油等馏分,从而整体提高了汽油收率,热裂化工艺在1913年获得了美国专利授权。随后的催化裂化工艺比热裂化工艺进一步提高了汽油收率,而且辛烷值更高。

当然,蒸馏过程仍然需要进行,这也是原油炼制的第一步,因为原油内不同成分的沸点不同,所以可以通过加热将原油内的不同成分分离出来。

随后根据需要,将蒸馏出来的不同成分或者加氢和催化剂进行裂解,令其分子量更低,或者加压进行合成,令小分子合成大分子,最终形成所需要的分子式更加统一(也就是纯度更高)的产品。

添加剂→产品

经过石油炼制的基本方法得到的,只是成品油的馏分,还要通过精制和调合等程序,加入添加剂,改善其性能,以达到产品的指标要求,才能得到最后的成品油料,出厂供使用。

大体上,石油产品可分为石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。 其中,各种燃料接近总产量的90%;各种润滑剂品种最多,产量约占5%。经过加工石油而获得的各类石油产品在不同的领域内有着广泛的、不同的用途。

而我们平时在加油站购买的汽车燃油就是其中一种了,在经历过一道道复杂的工序后,燃油才能从油田安全进入到邮箱内。所以虽然我国也有不少油田正待开发,但原油提炼技术、石油开采能力仍然是个问题,所以进口燃油其实是更划算的选择。

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