石油加工和石油工程是能源领域中的核心组成部分,它们涉及到石油资源的开采、提炼以及转化为各种产品的全过程。在学习《石油加工概论》和《石油工程概论》后,我们可以了解到石油的基本特性和加工方法。
石油的主要化学成分是碳和氢,约占80%-88%和10%-14%,同时含有少量的氧、硫和氮。碳/氢比低的石油品质较好,而氧、硫、氮含量高的石油品质较差。石油中的烃类化合物,尤其是碳氢化合物,是其主要组成部分,占80%以上。非烃化合物,如含氧、硫、氮的化合物,虽然比例相对较小,但对石油的处理和加工有负面影响。
石油的物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、荧光性和导电性。石油的颜色可反映出其胶质和沥青质的含量,颜色浅的石油品质更好。密度通常在0.79-0.95 g/cm³之间,粘度影响开采和运输的难易程度。石油的凝固点与其蜡和重组分含量有关,低凝固点的石油更易于开采和输送。石油不溶于水,但易溶于有机溶剂,且能与天然气互溶,这有利于开采。石油的荧光性和非导电性则在地质勘探和油层识别中起到重要作用。
在石油加工中,原油通过蒸馏被切割成不同的馏分,如汽油馏分、柴油馏分、润滑油馏分和残渣油等。石油产品主要包括燃油、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦和化工原料。燃油如汽油,其辛烷值决定了其抗爆性,可以通过添加四乙基铅或改进加工工艺提高辛烷值。柴油的抗爆性由十六烷值衡量,值越高,燃烧性能越好。
原油蒸馏是石油加工的基础步骤,包括预处理、常压蒸馏和减压蒸馏。预处理去除水和盐,常压蒸馏得到汽油等轻质油,减压蒸馏则用于提取更重的油品。催化裂化是一种重要的二次加工方法,将重质馏分转化为轻质油,同时催化剂需经过再生以恢复活性。
石油加工和工程涉及的领域广泛,从石油的化学性质到物理特性,再到复杂的提炼工艺,每个环节都至关重要。通过对这些知识的学习,我们不仅能理解石油产业的运作,也能为能源利用和环境保护提供科学依据。