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急!原油的特性是什么?

作者:化工綜合網發布時間:2022-01-02分類:石油化工瀏覽:94


導讀:石油也稱原油或黑色金子,是一種粘稠的、深褐色(有時有點綠色的)液體。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成,其主要組成成分是烷烴,此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩...

石油也稱原油或黑色金子,是一種粘稠的、深褐色(有時有點綠色的)液體。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成,其主要組成成分是烷烴,此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。不過不同油田的石油成分和外貌可以有很大差別。石油主要被用來作為燃油和汽油,燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品——如溶劑、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。 當今88%開采的石油被用作燃料,其它的12%作為化工業的原料。
  原油中碳元素占83%一87%,氫元素占11%一14%,其它部分則是硫、氮、氧及金屬等雜質。

  石油的發現
  我國是世界上最早發現和應用石油的國家。
  900年前宋代著名學者沈括,對我國古代地質學和古生物學知識方面提出了極其卓越的見解。他的見解比西歐學者最初認識到化石是生物遺跡要早四百年。有一次沈括奉命察訪河北西路時,發現太行山山崖間有很多螺蚌殼及如鳥卵之石,從而推斷這里原來是太古時代的海濱,是由于海濱的介殼和淤泥堆積而形成的,并根據古生物的遺跡正確地推斷出海陸的變遷。
  1080年(元豐三年),沈括出知延州(今延安)。在任上他發現和考察了鹿延境內石油礦藏與用途。他說:“鹿延境內有石油。舊說高奴 縣出脂水,即此也。生于水際,沙石與泉水相雜,恫恫而出。土人以雉尾囊之,乃采入罐中。頗似淳漆,燃之如麻,但煙甚濃,所沾幄幕皆黑。予疑其煙可用,試掃其煤以為墨,黑光如漆,松墨不及也,道大為之,其識文為‘延州石液’者是也。此物后必大行于世,自予始為之。蓋石油至多,生于地中無窮,不若松木有時而竭。”從上面記載來看,沈括不僅發現了石油并且也知道了他的用途。雖然他當時所謂用途著重于煙墨制造,但他確預料到“此物后必大行于世”,這一遠見為今天所驗證。而今天我們所說“石油”二字也是他創始使用的,并寫了我國最早的一首石油詩:“二朗山下雪紛紛,旋卓穹廬學塞人化盡素衣冬不老,石油多似沭陽塵。”
  人類正式進入石油時代是在1967年。這一年石油在一次能源消費結構中的比例達到40.4%,而煤炭所占比例下降到38.8%。石油需求的增長和石油貿易的擴大起因于石油在工業生產中的大規模使用。一戰以前,石油主要被用于照明,主要產油國美國和俄羅斯同時也是主要的消費國。在一戰中,石油的戰略價值已初步顯現出來,由于石油燃燒效能高,輕便,對于軍隊戰斗力的提高具有重大戰略意義。20世紀20年代,由于石油成為內燃機的動力,石油需求和貿易迅速擴大。據王亞棟的統計,到1929年石油貿易額已達到11.7億美元。該時期國際石油貨流的流向主要是從美國、委內瑞拉流向西歐。同時,蘇聯的石油得到迅速恢復和發展。到20世紀30年代末,美、蘇成為主要的石油出口國,石油國際貿易開始在全球能源貿易中占據顯要位置,推動了能源國際貿易的迅速增長,并動搖了煤炭在國際能源市場中的主體地位。二戰期間,石油的地位舉足輕重。美國在二戰期間成為盟國的主要能源供應者。二戰后,美國一度掌握世界原油產量的2/3。從1859 年在賓夕法尼亞打出了第一口油井到二戰之后的一段時間,世界能源版圖被稱之為“墨西哥灣時代”。王亞棟認為,“墨西哥灣時代”的形成發展期同時也是美國的政治、經濟和軍事實力不斷膨脹,最終在西方世界確立其霸權的時期。這一時期幾乎與美國國內的石油開發同步。美國在“墨西哥灣時代”對石油的控制,促進鞏固了美國在世界政治經濟格局中的地位。石油成為美國建立世界霸權道路上的重要助推劑。

  分類和理化性質
  按組成分類:石蠟基原油、環烷基原油和中間基原油三類;
  按硫含量分類:超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四類;
  按比重分類:輕質原油、中質原油、重質原油以三類。

  原油的性質包含物理性質和化學性質兩個方面。物理性質包括顏色、密度、粘度、凝固點、溶解性、發熱量、熒光性、旋光性等;化學性質包括化學組成、組分組成和雜質含量等。
  密度:原油相對密度一般在0.75~0.95之間,少數大于0.95或小于0.75,相對密度在0.9~1.0的稱為重質原油,小于0.9的稱為輕質原油。
  粘度:原油粘度是指原油在流動時所引起的內部摩擦阻力,原油粘度大小取決于溫度、壓力、溶解氣量及其化學組成。溫度增高其粘度降低,壓力增高其粘度增大,溶解氣量增加其粘度降低,輕質油組分增加,粘度降低。原油粘度變化較大,一般在1~100mPa?s之間,粘度大的原油俗稱稠油,稠油由于流動性差而開發難度增大。一般來說,粘度大的原油密度也較大。
  凝固點:原油冷卻到由液體變為固體時的溫度稱為凝固點。原油的凝固點大約在-50℃~35℃之間。凝固點的高低與石油中的組分含量有關,輕質組分含量高,凝固點低,重質組分含量高,尤其是石蠟含量高,凝固點就高。
  含蠟量:含蠟量是指在常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比。石蠟是一種白色或淡黃色固體,由高級烷烴組成,熔點為37℃~76℃。石蠟在地下以膠體狀溶于石油中,當壓力和溫度降低時,可從石油中析出。地層原油中的石蠟開始結晶析出的溫度叫析蠟溫度,含蠟量越高,析蠟溫度越高。
  析蠟溫度高,油井容易結蠟,對油井管理不利。含硫量是指原油中所含硫(硫化物或單質硫分)的百分數。原油中含硫量較小,一般小于1%,但對原油性質的影響很大,對管線有腐蝕作用,對人體健康有害。根據硫含量不同,可以分為低硫或含硫石油。
  含膠量:含膠量是指原油中所含膠質的百分數。原油的含膠量一般在5%~20%之間。膠質是指原油中分子量較大(300~1000)的含有氧、氮、硫等元素的多環芳香烴化合物,呈半固態分散狀溶解于原油中。膠質易溶于石油醚、潤滑油、汽油、氯仿等有機溶劑中。
  其他:原油中瀝青質的含量較少,一般小于1%。瀝青質是一種高分子量(大于1000以上)具有多環結構的黑色固體物質,不溶于酒精和石油醚,易溶于苯、氯仿、二硫化碳。瀝青質含量增高時,原油質量變壞。
  原油中的烴類成分主要分為烷烴、環烷烴、芳香烴。根據烴類成分的不同,可分為的石蠟基石油、環烷基石油和中間基石油三類。石蠟基石油含烷烴較多;環烷基石油含環烷烴、芳香烴較多;中間基石油介于二者之間。
  目前我國已開采的原油以低硫石蠟基居多。大慶等地原油均屬此類。其中,最有代表性的大慶原油,硫含量低,蠟含量高,凝點高,能生產出優質煤油、柴油、溶劑油、潤滑油和商品石蠟。勝利原油膠質含量高(29%),比重較大(0.91左右),含蠟量高(約15-21%),屬含硫中間基。汽油餾分感鉛性好,且富有環烷烴和芳香烴,故是重整的良好原料。

  石油的衡量單位
  石油最常用的衡量單位“桶”為一個容量單位,即42加侖。因為各地出產的石油的密度不盡相同,所以一桶石油的重量也不盡相同。一般地,一噸石油大約有8桶。具體換算關系參照下表。
  升(L) 立方米(m3) 加侖(美) 加侖(英) 桶(油)
  158.98 0.15898 42 34.973 1
  1 0.001 0.26418 0.21998 0.00629
  1000 1 264.18 219.98 6.29

  儲存與裝卸
  1、原油和油品儲存的基本要求
  原油和油品儲存的主要方式有散裝儲存和整裝儲存,整裝儲存是指以標準桶的形式儲存,散裝儲存是指以儲油罐的形式儲存,儲油罐可分為金屬油罐和非金屬油罐,金屬油罐又可分為立式圓筒形和臥式圓筒形。按照油庫的建造方式不同,散裝原油或油品還可采用地上儲油、半地下儲油和地下儲油、水封石洞儲油、水下儲油等幾種方式。但不管采用哪種儲存方式,原油特別是油品的儲存都應滿足以下基本要求:
  (1)防變質
  在油品儲存過程中,要保證油品的質量,必須注意:降低溫度、空氣與水分、陽光、金屬對油品的影響。
  (2)降損耗
  目前油庫通常的做法是:選用浮頂油罐、內浮頂油罐;油罐呼吸閥下選用呼吸閥擋板;淋水降溫。
  (3)提高油品儲存的安全性
  由于油品火災危險性和爆炸危險性較大,故必須降低油品的爆炸敏感性,并應用阻燃性能好的材料。
  2、原油和油品裝卸的基本要求
  原油和油品的裝卸不外乎以下幾種形式:鐵路裝卸、水運裝卸、公路裝卸和管道直輸。其中根據油品的性質不同,可分為輕油裝卸和粘油裝卸;從油品的裝卸工藝考慮,又可分為上卸、下卸、自流和泵送等類型。但除管道直輸外,無論采用何種裝卸方式,原油和油品的裝卸必須滿足以下基本要求:
  (1)必須通過專用設施設備來完成。
  原油和油品的裝卸專用設施主要有:鐵路專用線和油罐車、油碼頭或靠泊點、油輪、棧橋或操作平臺等;專用設備主要有:裝卸油鶴管、集油管、輸油管和輸油泵、發油灌裝設備、粘油加熱設備、流量計等。
  (2)必須在專用作業區域內完成。
  原油和油品的裝卸都有專用作業區,這些專用作業區通常設有隔離設施與周圍環境相隔離,且必須滿足嚴格的防火、防爆、防雷、防靜電要求。
  (3)必須由受過專門培訓的專業技術人員來完成
  (4)裝卸的時間和速度有較嚴格的要求。

標簽:原油特性什么


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