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为什么石油被称为“工业的血液”?

2018-07-10 14:27 来源:未知

为什么石油被称为“工业的血液”?

  一、为什么石油被称为“工业的血液”?

  石油是工业社会重要的动力燃料,它的许多优点是其他燃料无法比拟的。如在物理性质上,石油是可以流动的液体,比重小于水,容易开采、占有的容积小,容易运输。从原油中提炼的汽油和柴油是目前所有液体燃料中单位体积能量密度最高的,虽然天然气、氢燃料单位质量所释放出的热量比汽油和柴油大,但是往往意味着需要更大的空间容量,因此在储运便利性上不如汽油、柴油,此外汽油、柴油燃烧充分、无灰烬的特点满足内燃机的要求(见图1-1)。所以,在陆地、海上和空中交通方面以及在工厂的生产过程中,石油都是重要的动力燃料。在现代国防方面,新型武器、超音速飞机、导弹和火箭所用的燃料都是从石油中提炼出来的。

  
了解原油:为什么石油被称为“工业的血液”?


  图1-1几种典型燃料的能量密度对比(以汽油能量密度为1进行比较)资料来源:美国能源信息署、中信期货研究部。石油还是重要的化工原料。现代有机化学工业就必须综合利用石油、煤炭、天然气等资源。从石油中可提取几百种有用物质,其经济价值远远超过作为燃料燃烧的经济意义。石油化工可生产出成百上千种化工产品,如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、农药、炸药和化肥等等。石油及石油产品不仅是民生必需品,更是现代化的工业、农业、国防的重要物资。现代工业离不开石油,就像人体离不开血液一样,因此,石油被称为“工业的血液”。正是石油的这一特性,导致20世纪早期以“七姐妹”为核心的欧美集团在全球范围内展开石油争夺。

  二、什么是原油?

  原油(Crude oil)也被称为“黑金”,是液态或半固态的可燃物质,与煤、天然气一样属于不可再生的化石燃料,是世界上重要的一次能源之一。它是由不同的碳氢化合物混合组成,成分非常复杂,主要包含油质(烃类)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、胶质和碳质(一种非碳氢化合物)。

  原油的物理性质因产地而异,因油层而异,没有固定的化学组成,因此也没有固定的物理常数。一般而言,原油的密度为0.8~1.0g/cm3,黏度范围很宽,凝固点差别也很大(-60℃~32℃),沸点范围为常温500℃以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。

  组成原油的化学元素,主要是碳元素和氢元素组成的多种碳氢化合物。原油中碳元素比重占83%~87%,氢元素为11%~14%,其余为硫(0.06%~0.8%),氮(0.02%~1.7%),氧(0.08%~1.82%),微量非金属元素(磷、氯、碘等)以及微量金属元素(镍、钒、铁、锑)等杂质。

  虽然组成原油的基本元素类似,但在不同产地和不同地层,出产的原油品种纷繁众多。产地不同的原油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,其中直链烷烃、环烷烃、芳香烃这三大烃类为主要成分,通常比重达到90%以上。但不同烃类的含量往往相差较大,非烃化合物即含硫、氮和氧的化合物所占成分极少。原油开采出来时也含有金属盐分,主要是钠、钙、镁等氯化物的混合物,含盐量通常为0.02%~0.055%,因此原油从地下开采出来后需要脱水脱盐才能进行加工。

  原油是一种异质化的商品,不同产地的原油品质往往有很大的差异,因此原油也很难像金属以及其他工业品一样被标准化,而原油品质多样化的特点也体现在原油生产、贸易、加工及定价等环节。

  小贴士

  石油的颜色

  在人们的第一印象中,原油是黑色的,但实际上被誉为“黑金”的原油颜色非常丰富,有红、金黄、墨绿、黑、褐红甚至透明,原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质含量的体现,通常原油的颜色越浅,表明胶质、沥青质含量越低,密度越小、含低沸点成分越高。世界部分地区甚至有无色的原油产出,我国重庆黄瓜山和华北大港油田有的井就生产无色石油,克拉玛依石油呈褐至黑色,大庆、胜利、玉门石油均为黑色。无色石油在美国加利福尼亚、苏联巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出。无色石油的形成,可能与运移过程中带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。但是不同程度的深色石油占绝对多数,几乎分布于世界各大含油气盆地。

  三、原油和石油的区别是什么?

  人们习惯上将石油等同于原油,实际上这并不是一种严谨的说法,1983年第11届世界石油大会正式对石油等名词进行了定义:

  石油(Petroleum):指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然产状。

  原油(Crude Oil):石油的基本类型之一,储存于地下储层中,常压下呈液态,其中也包括一些液态非烃类组分。一般来说,原油在油藏状态下黏度不超过10mPa·s。

  天然气(Natural Gas):石油的基本类型之一,在地层条件下呈气态或溶解于原油中,开采后常温常压下呈气态。天然气中也可能含有少部分非烃类组分。

  天然气液(Natural Gas Liquids):指天然气的一部分,在天然气处理装置中呈液态回收,主要包括天然气汽油和凝析油,也可能含有少量C1~C4烷烃和非烃组分。

  天然焦油(Natural Tar):指石油沉积物,呈半固态或固态,如加拿大油砂,常温常压下黏度大于10mPa·s,常含有少量硫、氮、氧、金属的非烃物质。

  虽然行业层面对石油以及原油的定义较为统一,但各国在定义方面仍有一定分歧,关键问题在于天然气液以及凝析油(油田伴生)以及从天然焦油、沥青中提取的油流是否符合原油的定义。目前国际能源署(IEA)、石油输出国组织(OPEC)等主流官方机构都未把天然气凝析液包含在内,而只要凝析油可以从工业油流中分离出来,也应该被排除在外;但在美国能源信息署(EIA)的定义当中,也将部分矿场开采出的凝析油纳入原油的范畴。

  小贴士

  什么是凝析油?

  凝析油是指从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组分,又称天然汽油。凝析油的特点是在地下以气相存在,叫凝析气,采出到池面后则呈液态。其主要成分是C5~C7烃类混合物,并含有少量的大于C8的烃类以及硫化物等杂质,其馏分多在20℃~200℃,挥发性好。凝析油可以直接用作燃料,也是炼油工业的优质原料,通常石脑油收率在60%~80%,柴油收率在20%~40%,API值在50度以上,其与超轻质原油的界限并不明显。