石油-基本知识

含义：石油（英文、拉丁语：petroleum），又称原油，是一种粘稠的、深褐色（有时有点绿色的）液体。地壳上层部分地区有石油储存。它由不同的碳氢化合物混合组成，其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。石油的性质：石油的性质因产地而异，密度在0.8~1.0克/厘米3之间，粘稠度的范围很宽，凝固点差别很大（30~-60°C），沸点范围为常温到500°C以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。石油简介：石油是具有特殊气味、有色的可燃性油质液体，是从地下深处或地表附近开采的有色可燃性油质液体矿物，一般地壳上层部分区域有石油储存，以碳氢化合物为主要成分，是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。与煤一样属于化石燃料，是赋存于地下岩石孔隙中的一种液态可燃有机矿产。石油及其产品是世界上最重要的动力燃料与化工原料，且广泛用于生产和生活的各个方面，故也被称为“黑色金子”。石油的颜色非常丰富，有红、金黄、墨绿、黑、褐红，甚至透明。石油颜色是由其胶质、沥青质的含量决定的，含量越高，颜色则越深。石油的颜色越浅，油质越好，透明的石油可直接加在汽车油箱中代替汽油。不同的油田石油的成分和外貌区分很大。原油的成分主要有油质（这是其主要成分）、胶质（一种粘性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质（一种非碳氢化合物）。石油工业一般用石油的出产地来区分，此外是石油的比重、黏度。石油常用“桶”作为容量单位，即42加仑，折合约158.98升。因为各地出产的石油的密度不尽相同，所以1桶石油的重量也不尽相同。一般一吨石油大约有7桶。轻质油则为7.1-7.3桶不等。石油在中东地区、波斯湾一带有丰富的储藏，而在俄罗斯、美国、中国、南美洲等地也有很大的储量。由于石油是一种不可更新原料，许多人担心石油用尽会对人类带来的后果。石油的成分：石油的主要成分是由碳和氢化合形成的烃类，约占95%~99%。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）。石油炼制物：在炼油厂中，石油中的不同成分被分离。从原油中可以提炼出汽油、柴油、取暖用油、润滑油等等产品。石油主要被用来作燃油和汽油，两者是目前世界上最重要的一次性能源。石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料，故石油也称原油。现代开采的石油88%被用作燃料，剩下的用作化工业的原材料。化学工业中的石油产品的原材料可以回溯到约300个基本化合物。今天90%的化合物是从石油和天然气中获得的，其中包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等等。石油形成缘由：传统认为，石油是从古代动物的尸体变化而来。想而易见，石油是不可再生的能源。不过，根据美国于2003年的一项研究，有不少枯干的油井在经过一段时间的弃置以后，仍然可以生产石油。所以，石油可能并非生物生成的矿物，而是碳氢化合物在地球内部经过放射线作用之后的产物。生物成油理论：大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样，是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论，石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的（陆上的植物则一般形成煤。）经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化，首先形成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻，它们向上渗透到附近的岩层中，直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成，温度太高则会形成天然气。虽然石油形成的深度在世界各地不同，但是“典型”的深度为四至六千米。由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去，因此实际的油田可能要浅得多。因此形成油田需要三个条件：丰富的源岩，渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。非生物成油理论：非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫（NikolaiKudryavtsev）的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳，有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的，与石油本身无关。在地质学家中，这个理论只有少数人支持。一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入，不过这种现象很少发生。石油-开发历史古代最早钻油的是中国人，最早的油井是4世纪或者更早出现的。中国人使用固定在竹竿一端的钻头钻井，其深度可达约一千米。他们焚烧石油来蒸发盐卤制食盐。10世纪时他们使用竹竿做的管道来连接油井和盐井。古代波斯的石板纪录似乎说明波斯上层社会使用石油作为药物和照明。最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编著的《太平广记》。正式以“石油”命名是中国北宋杰出的科学家沈括（1031一1095）在所著《梦溪笔谈》中因这种油“生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出”而起始的。在石油一词出现之前，国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等，中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。8世纪新建的巴格达的街道上铺有从当地附近的自然露天油矿获得的沥青。9世纪阿塞拜疆巴库的油田用来生产轻石油。10世纪地理学家阿布·哈桑·阿里·麦斯欧迪和13世纪马可·波罗曾描述过巴库的油田。他们说这些油田每日可以开采数百船石油。现代现代石油历史始于1846年，当时生活在加拿大大西洋省区的亚布拉罕·季斯纳发明了从煤中提取煤油的方法。1852年波兰人依格纳茨·卢卡西维茨（IgnacyŁukasiewicz）发明了使用更易获得的石油提取煤油的方法。次年波兰南部克洛斯诺附近开辟了第一座现代的油矿。这些发明很快就在全世界普及开来了。1861年在巴库建立了世界上第一座炼油厂（后来的斯大林格勒战役就是德苏为夺取巴库油田而开战的），当时巴库出产世界上90%的石油。19世纪石油工业的发展缓慢，提炼的石油主要是用来作为油灯的燃料。20世纪初随着内燃机的发明情况骤变，至今为止石油是最重要的内燃机燃料。1910年在加拿大（尤其是在艾伯塔）、荷属东印度、波斯、秘鲁、委内瑞拉和墨西哥发现了新的油田。这些油田全部被工业化开发。美国在德克萨斯州、俄克拉何马州和加利福尼亚州的油田被发现，导致“淘金热”一般的形势。当代约80%可以开采的石油储藏位于中东，其中62.5%位于沙特阿拉伯，12.5%来自阿拉伯联合酋长国、伊拉克、卡塔尔和科威特。石油生产：从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节，即寻找、开采、输送和加工，这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。石油油品精致：各装置生产的油品一般还不能直接作为商品，为满足商品要求，除需进行调合、添加添加剂外，往往还需要进一步精制，除去杂质，改善性能以满足实际要求。常见的杂质有含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蜡和胶质等不理想成分。它们使油品有臭味，色泽深，腐蚀机械设备，不易保存。除去杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。例如生产润滑油的基本过程实质上是除去原料油中的不理想组分，主要是胶质、沥青质和含硫、氮、氧的化合物以及蜡、多环芳香烃，这些组分主要影响粘度、安定性、色泽。方法有溶剂精制、脱蜡和脱沥青、加氢和白土精制。酸精制是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。碱精制是用烧碱水溶液处理油品，如汽油、柴油、润滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的硫酸。酸精制与碱精制常联合应用，故称酸碱精制。脱臭是针对含硫高的原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品生胶质，不易保存。可采用催化剂存在下，先用碱液处理，再用空气氧化。石油炼制产品加氢是在催化剂存在下，于300~425℃、1.5兆帕压力下加氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的储存性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡，在低温下形成蜡的结晶，影响流动性能，并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的精制有时需要脱蜡。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铝组成）吸附有害的物质。溶剂精制是利用溶剂对不同组分的溶解度不同达到精制的目的，为绝大多数的润滑油生产过程所采用。常用溶剂有糠醛和苯酚。生产过程与重整装置的芳香烃抽提相似。润滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分，以改善组成和颜色。溶剂脱蜡是除去润滑油原料中易在低温下产生结晶的组分，主要指石蜡，脱蜡采用冷结晶法，为克服低温下粘度过大，石蜡结晶太小不便过滤，常加入对蜡无溶解作用的混合溶剂，如甲苯－甲基乙基酮，故脱蜡常称为酮苯脱蜡。石油能源使用：有些专家认为21世纪初人类将到达哈伯特顶点，这时开采量将达到顶峰，此后开采量无法继续提高，由于供给无法满足需求，油价将高涨。因此许多国家备有短期的储藏来防止短期供不应求导致的危机。欧洲联盟的国家必须拥有足够90天的备用储藏。最大的开采国资料来源：美国政府能源统计。以下排表按照2004年开采量排列：沙特阿拉伯1037万桶每日俄罗斯927万桶每日美国869万桶每日伊朗409万桶每日墨西哥383万桶每日中国362万桶每日挪威318万桶每日加拿大314万桶每日委内瑞拉286万桶每日阿联酋276万桶每日科威特251万桶每日尼日利亚251万桶每日英国208万桶每日伊拉克203万桶每日石油-影响社会影响汽车能源依赖石油石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。世界上90%的运输能量是依靠石油获得的。此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中，占据石油来源是一个重要因素。在过去数十年中开采石油以及其副作用为一些发展中国家的经济、社会和环境导致了巨大的问题。在有些地区土著居民被驱逐，在分配石油带来的财富上也可能有些地区造成巨大的冲突。外部的干涉和对冲突某一方的支持则导致更多的暴力。比如按照国际特赦组织的统计在尼日利亚平均每周就有约500次暴力冲突。环境影响石油和天然气为人类的发展提供了强劲的能源动力，但随之而来的环境污染大大超过了过去人类5000年污染的总和，以及造成了温室效应、气候异常等诸多弊端。海上探油和开采会打扰海洋环境，尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。过量的石油开采会造成含油区地下空间越来越大，虽经注水作业但作用很小，如含油区处于地震带，那么石油开采会引起地震带更为活跃，甚至可造成地震带的迁移，同样的震级，开采后的含油区地震时所产生的破坏力要大得多。国家标准样品网：