工業的血液——石油

石油是指氣態、液態和固態的烴類混合物,具有天然的產狀。石油又分為原油、天然氣、天然氣液及天然焦油等形式,但習慣上仍將“石油”作為“原油”的定義用。

石油是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為“工業的血液”。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。是地質勘探的主要對象之一。

石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。

古埃及、古巴比倫人在很早以前已開採利用石油。“石油”這個中文名稱是由北宋科學家沈括第一次命名的。


工業的血液——石油

石油的性質因產地而異,密度為0.8 -1.0g/cm3,粘度範圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60℃),沸點範圍為常溫到500攝氏度以上,可溶於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。不過不同的油田的石油的成分和外貌可以區分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年組成世界上最重要的二次能源之一。

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。2012年開採的石油88%被用作燃料,其它的12%作為化工業的原料。實際上,石油是一種不可再生原料。


工業的血液——石油

石油是工業名詞,是相對礦產資源而言,通常所說的石油工業,是一種礦產資源工業。在石油勘探過程中,根據勘探程度和探明情況,計算並確定石油儲量。石油儲量是地質勘探成果,是一種待開發的原始礦產資源量。

原油是埋藏在岩石地層裡被開採出來的石油,保持著其原有的物理化學形態,是石油工業的初級產品,實現了其使用價值,是油田開發的成果,原油產量是一種已經開發的礦產資源產量。

石油一詞多用於說明油層滲透率、孔隙度及油藏品味。而原油一詞多用於國家統計的原油產量統計數字、評價原油理化性質及用於說明採收率、採出程度及採油速度。

石油作為礦產資源是指含水、含氣的油,而原油作為一種工業產品,其中的水、氣已從油中分離出來,是一種合格的工業產品。


工業的血液——石油

具有代表性的大慶石油屬低硫石蠟基石油,已開採酌石油以低硫石蠟基居多。這種石油,硫含量低,含蠟量高,凝點高,能生產出優質的煤油、柴油、溶劑油、潤滑油及商品石蠟,直餾汽油的感鉛性好。

有的石油硫含量高,膠質含量高,屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產率高,感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高,閃點高,硫含量高,酸度大,經精製後可生產輕柴油與專用柴油。潤滑油餾分中,有一部分組分的粘度指數在90以上,是生產內燃機油的良好的原料。

有的石油硫含量低,含蠟量較高,屬低硫環烷一中間基。其汽油餾分感鉛性好,且也富含環烷烴與芳香烴,故也是催化重整的良好原料。柴油餾分的凝點及硫含量均較低,酸度較大,產品需鹼洗。減壓渣油經氧化後可生產石油建築瀝青。

另有些低凝石油硫含量低、含蠟量也低,屬低硫中間基。適於生產一些特殊性能的低凝產品,同時還可提取環烷酸是不可多得的寶貴資源。


工業的血液——石油

生成原因

生物成油理論(羅蒙諾索夫假說)

研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現今已發現的油藏中,時間最老的達5億年之久。但一些石油是在侏羅紀生成。在地球不斷演化的漫長曆史過程中,有一些“特殊”時期,如古生代和中生代,大量的植物和動物死亡後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。由於沉積物不斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進行,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣,是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的(陸上的植物則一般形成煤)。有機物經過漫長的地質年代與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質學家將石油形成的溫度範圍稱為“油窗”。溫度太低石油無法形成,溫度太高則會形成天然氣。

非生物成油理論

非生物成油的理論天文學家托馬斯·戈爾德在俄羅斯石油地質學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎上發展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳,有些碳自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比岩石空隙中的水輕,因此沿岩石縫隙向上滲透。石油中的生物標誌物是由居住在岩石中的、喜熱的微生物導致的。與石油本身無關。在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入,不過這種現象很少發生。


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