原油是一种天然存在的复合物,由各种碳氢化合物和少量的其他杂质组成。它是未经提炼的石油,是全球能源的主要来源。
碳氢化合物
原油的主要成分是碳氢化合物,占其重量的 95% 以上。碳氢化合物是由碳和氢原子组成的分子。它们被分为以下几类:
- 烷烃:由只有一个碳原子链组成的碳氢化合物。甲烷、乙烷和丙烷是最常见的烷烃。
- 环烷烃:由环状碳原子链组成的碳氢化合物。环己烷和甲基环己烷是环烷烃的例子。
- 烯烃:含有一个碳-碳双键的碳氢化合物。乙烯和丙烯是常见的烯烃。
- 芳烃:含有一个或多个苯环的碳氢化合物。苯和萘是芳烃的例子。
其他杂质
除了碳氢化合物外,原油还含有少量杂质,包括:
- 硫:一种对环境有害的气体,存在于某些类型的原油中。
- 氮:一种无色无味的气体,存在于某些类型的原油中。
- 氧:一种无色无味的气体,存在于某些类型的原油中。
- 金属:例如钒、镍和铁等矿物质,存在于某些类型的原油中。
- 沥青:一种粘稠的黑色物质,是原油蒸馏的残留物。
原油不同成分的比例
原油中不同成分的比例因来源而异。例如:
- 沙特阿拉伯的阿拉伯轻质原油含有约 32% 的烷烃、55% 的环烷烃和 11% 的芳烃。
- 委内瑞拉的马拉开波原油含有约 28% 的烷烃、60% 的环烷烃和 10% 的芳烃。
- 俄罗斯的西西伯利亚原油含有约 40% 的烷烃、45% 的环烷烃和 12% 的芳烃。
原油分类
原油根据其密度和硫含量进行分类。密度是每单位体积的质量,而硫含量是原油中硫的重量百分比。
- 轻质原油:密度低(每立方厘米 0.87 克以下)且硫含量低(每桶 0.5% 以下)。
- 中质原油:密度中等(每立方厘米 0.87-0.91 克)且硫含量中等(每桶 0.5-1.0%)。
- 重质原油:密度高(每立方厘米 0.91 克以上)且硫含量高(每桶 1.0% 以上)。
原油的提取和精炼
原油从地下油井中开采出来,然后经过精炼厂。在精炼厂,原油通过以下步骤进行加工:
- 蒸馏:将原油加热到不同的温度,从而将各种碳氢化合物分离出来。
- 催化裂化:将重质碳氢化合物分解成较轻的碳氢化合物。
- 催化重整:将低辛烷值的碳氢化合物重组成高辛烷值的碳氢化合物。
- 异构化:将某些分子的结构改变成更稳定的结构。
经过精炼后,原油被转化为各种产品,包括汽油、柴油、航空燃料、沥青和石化产品。