理论教育 石油和石油制品:应用与制造

石油和石油制品:应用与制造

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:石油的组成极其复杂,确切分类相当困难。按石油产品的用途和特性,可将石油产品分成14大类,即溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂、工艺用油、润滑脂、石蜡和地蜡、沥青、石油焦、石油添加剂和石油化学品。

石油和石油制品:应用与制造

1.概述

石油是仅次于煤的化石燃料。按照有机成油理论,水体中沉积于水底的有机物和其他淤积物一道随着地壳的变迁,埋藏的深度不断增加,有机物开始经历生物和化学转化阶段。先是被好氧细菌,然后是被厌氧细菌改造。细菌活动停止后,便开始了以地温为主导的地球化学转化阶段。一般认为,有效的生油阶段在50~60℃开始,150~160℃结束。过高的地温将使石油逐步裂解成甲烷,最终演化为石墨。因此严格地说,石油只是有机物在地球演化过程中的一种中间产物。

石油主要由烷烃、环烷烃、芳香烃等烃类化合物组成。组成石油的主要元素是碳、氢、硫、氧、氮。其中碳、氢元素最多。硫、氮、氧以化合物、胶质、沥青质等非烃类物质形态存在。一般硫、氧、氮三种元素的含量小于1%,此外还有微量钠、铅、铁、镍、钒等金属元素存在。

天然石油(又称原油)通常是黑褐色或黑色的流动或半流动的黏稠液体,密度为0.65~0.85 t/m3。通常有许多物性指标用以说明石油的特性,包括黏度、凝点、盐含量、硫含量、蜡含量、胶质、沥青质、残碳、沸点和馏程等。

石油的组成极其复杂,确切分类相当困难。通常在市场上有以下三种分类方法。

(1)按石油的密度分类:根据密度由小到大,相应地将石油分为轻质石油、中质石油、重质石油和特重质石油。

(2)按石油中的硫含量分类:硫含量小于0.5%的为低硫石油,硫含量为0.5%~2.0%的为含硫石油,硫含量大于2.0%的为高硫石油。世界石油总产量中,含硫石油和高硫石油约占75%。石油中的硫化物对石油产品的性质影响较大,加工含硫石油时应对设备采取防腐蚀措施。

(3)按石油中的蜡含量分类:蜡含量为0.5%~2.5%的为低蜡石油,蜡含量在2.5%~10%之间的为含蜡石油,含量大于10%的为高蜡石油。

2.主要石油产品的种类与用途

石油由许多组分组成,每一组分各有其沸点。通过炼制加工,可以把石油分成几种不同沸点范围的组分。一般来说,沸点范围为40~205℃的组分作为汽油,180~300℃的组分作为煤油,250~350℃的组分作为柴油,350~520℃的组分作为润滑油(或重柴油),高于520℃的渣油作为重质燃料油

按石油产品的用途和特性,可将石油产品分成14大类,即溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂、工艺用油、润滑脂石蜡和地蜡、沥青、石油焦、石油添加剂和石油化学品。主要石油产品的用途简述如下:

(1)溶剂油:按用途可分为石油醚、橡胶溶剂油、香花溶剂油等。可用于橡胶、油漆、油脂、香料、药物等工业,作为溶剂、稀释剂、提取剂,在毛纺工业中作为洗涤剂。

(2)燃料油:按燃料油的馏分组成,可分为石油气、汽油、煤油、柴油、重质燃料油。柴油以前的各种油品通称为轻质燃料油。各种燃料油按使用对象或使用条件又可分成不同的级别,如煤油可分为灯用、信号灯用和拖拉机用三个级别。柴油可分为轻级、重级、船用级和直馏级。重油可分为陆用级和船用级。

石油气可用于制造合成氨甲醇乙烯丙烯等。汽油分为车用汽油和航空汽油,前者供各种形式的汽车使用,后者供螺旋桨式飞机使用。煤油分为航空煤油和灯用煤油,前者作为喷气式飞机燃料,后者供灯用,也可作为洗涤剂和农用杀虫药溶剂。柴油又分轻柴油和重柴油,前者用于高速柴油机,后者用于低速柴油机。(www.daowen.com)

(3)润滑油:品种很多,几种典型的润滑油如下。

①汽油机和柴油机油,前者用于各种汽油发动机,后者用于柴油机,主要供润滑和冷却。

机械油,用于纺织缝纫机及各种切削机床。

③压缩机油、汽轮机油、冷冻机油和汽缸油。

④齿轮油,又分为工业齿轮油和拖拉机、汽车齿轮油,前者用于工业机械的齿轮传动机构,后者用于拖拉机、汽车的变速箱。

(4)电器用油:又分为变压器油、电缆油,其用途并不是润滑,主要起绝缘作用。因其原料属润滑油馏分范围,通常也将其包括在润滑油中。

(5)液压油:用作各类液压机械的传动介质。

(6)润滑脂:在润滑油中加入稠化剂制成,根据稠化剂的不同又可分为皂基脂、烃基脂、无机脂和有机脂四大类。用于不便于使用润滑油润滑的设备,如低速、重负荷和高温下工作的机械,工作环境潮湿、水和灰尘多且难以密封的机械。

(7)石蜡和地蜡:不同结构的高分子固体烃。石蜡分成精白蜡、白石蜡、黄石蜡、食品蜡等,可分别用于火柴、蜡烛、蜡纸、电绝缘材料、橡胶、食品包装、制药工业等。

(8)沥青:可分为道路沥青、建筑沥青、油漆沥青、橡胶沥青、专用沥青等多种类型。主要用于建筑工程防水、铺路,以及涂料塑料、橡胶等工业中。

(9)石油焦:石油焦是优良的碳质材料,用于制造电极,也可作为冶金过程的还原剂和燃料。

(10)石油添加剂:石油产品中大都需要加入添加剂,以改善其性能。如汽油中大多加入抗爆剂,柴油中加入抗氧剂十六烷值增进剂,航空煤油中加入抗氧剂、防冰剂,重质燃料油中加入抗凝剂,沥青中加入抗老化剂等。

(11)石油化学品:采用催化剂可促进石油在加工过程中的变化,提高产品质量和生产效率。炼油催化剂有上百种之多,常分成金属型、金属氧化物型、酸碱型和金属配合物型。如催化裂化采用硅酸铝分子筛催化剂,催化重整采用铂催化剂,加氢裂化采用钯催化剂等。

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