2018年化工工程师《基础知识》考点讲解：石油的组成与性质

　　石油的组成与性质

　　石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异，密度为0.8 ～ 1.0 克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大(30 ～ -60°c)，沸点范围为常温到500°c以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。组成石油的化学元素主要是碳 (83% ～ 87%)、氢(11% ～ 14%)，其余为硫(0.06% ～ 0.8%)、氮(0.02% ～ 1.7%)、氧(0.08% ～ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ～ 99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3.组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。

　　油炼制工业的发展

　　石油的发现、开采和直接利用由来已久，加工利用并逐渐形成石油炼制(简称炼制)工业始于19世纪30年代，到20世纪40 ～ 50 年代形成的现代炼油工业，是最大的加工工业之一。19世纪30年代起，陆续建立了石油蒸馏工厂，产品主要是灯用煤油，汽油没有用途当废料抛弃。19世纪70年代建造了润滑油厂，并开始把蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料。19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增，仅靠原油的蒸馏(即原油的一次加工)不能满足需求，于是诞生了以增产汽、柴油为目的，综合利用原由各种成分的原油二次加工工艺。如1913年实现了热裂化，1930年实现了焦化，1930年实现了催化裂化，1940年实现了催化重整，此后加氢技术也迅速发展，这就形成了现代的石油炼制工业。20世纪50年代以后，石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料，形成了现代的石油化学工业。1996年全世界的石油加工能力为38亿吨，我国为1.4亿吨。大型炼油厂的年加工能力已超过1000万吨。

　　石油产品

　　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，各种燃料产量最大，约占总产量的90%;各种润滑剂品种最多，产量约占5%.各国都制定了产品标准，以适应生产和使用的需要。

　　汽油

　　是消耗量最大的品种。汽油的沸点范围(又称馏程)为30 ～ 205°c，密度为0.70～0.78克/厘米3，商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值70、80、90或更高。号俞大，性能俞好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂(如抗爆剂四乙基铅)以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。

　　喷气燃料

　　主要供喷气式飞机使用。沸点范围为60～280℃或150～315℃(俗称航空汽油)。为适应高空低温高速飞行需要，这类油要求发热量大，在-50c不出现固体结晶。煤油 沸点范围为180 ～ 310℃ 主要供照明、生活炊事用。要求火焰平稳、光亮而不冒黑烟。目前产量不大。