油特性

历史研究证明，石油或矿物油（拉丁语中的petrae =石头，而oleum =石油）自古以来就广为人知。用沥青，石油衍生的沥青，通天塔的砖块安放好，挪亚的方舟被堵死了。埃及人至少在7000 a时就使用它进行防腐。在3世纪，中国人挖井并用作照明器。但是，第一次现代开采发生在1854年，当时DRAKE在铁匠的协助下在美国宾夕法尼亚州Titusville钻了一个21米深的井。

2.石油的化学成分和性质

化学分析表明，石油几乎完全由碳氢化合物组成，碳氢化合物是由两种元素组成的。这种简单性是显而易见的，因为当油是混合物而不是纯物质时，存在的碳氢化合物的数量及其各自的比例在非常宽的范围内变化。从化学上讲，单数形式的“油”是不正确的。有许多“油”，每种油都有其化学成分和特征。确实：

它们是不溶于水的液体，密度比她低。所述密度在0.75和0.95g / ml之间。

颜色从棕黄色到黑色不等。

一些品种非常粘稠，而另一些则非常不稳定。

考虑到油的特定属性和它们提供的副产品，通常将油分为三种主要类型：

1）沥青油

黑色，粘稠和高密度：0.95 g / ml。在一次蒸馏中，它们几乎不生产石脑油和丰富的燃料油，而留下沥青作为残渣。沥青油是从圣豪尔赫（Chubut和Santa Cruz）的南部侧面提取的。

2）石蜡油

浅色，液体和低密度：0.75-0.85克/毫升。他们生产的石脑油比沥青多。精制润滑油时，石蜡会分离。门多萨和萨尔塔有石蜡油矿床。

3）混合油

它们在其他两个主要品种之间具有特征和产量。尽管彼此不相等，但来自Comodoro Rivadavia（Chubut）和Plaza Huincul（Neuquén）的油是混合基础油。

3.石油的地质起源

在第三纪期间，鱼的残骸，无脊椎动物以及可能的藻类堆积在海底，被沙子和沉积的粘土掩埋。由微生物引起的分解，由于高压和较高的随后温度而加剧，产生了碳氢化合物。在第四纪初期，造山运动使地壳动荡，并形成了新的山脉，即它们之间的安第斯山脉。沉积地层塌陷，石油通过砂岩等多孔岩石迁移，直到被背斜线，大体A形褶皱和断层中断地层的断层所阻止。

该场所不应被想象成一个大型的地下“湖”。石油占据了高孔隙度沉积岩的空隙，通常伴随着天然气和盐水。

值得注意的是煤和油之间的相似之处：

•两种燃料均来自有机物，但形成于不同的地质时期，

•并且，作为不可再生的自然资源，人类的消费将不可避免地耗尽它们。

油盆位置

油田的发现不是一项随心所欲的工作，要遵守科学计划的任务，这项任务已经事先计划好了。必须将高精度仪器和专业技术人员转移到经常无人居住的地区，沙漠或丛林中，从而迫使他们修建道路和通讯系统，配备直升机，安装营地和实验室等。按照以下顺序进行研究：

•地理调查，其中包括航空摄影。

•地质调查，以发现可能含油的沉积土地。

•地球物理方法的应用：用重力计测量地面重力加速度：g，当密度比周围岩石低的油时，重力略有下降。使用磁力计，可以看到磁场的变化。还可以确定地形的电导率。最后，用地震仪探测到由炸药爆炸引起的地震波。所有这些程序是同时进行的，并允许确定大概石油地层的方向，延伸和倾角。

•试验钻探：对在不同深度采集的岩石样品进行化学和地质分析。阿根廷不仅在探索其领土，而且得益于一个半潜式移动平台，该平台的成本为2亿美元，它已开始研究拉普拉塔河口和圣豪尔赫湾（丘布特）的海床。 。平均而言，要花十年时间才能投入大量资金，然后再决定能否相对成功地进行开采。

4.采油

找到一个矿床，钻探土地直到到达。安装了40至50米高的金属塔，以支撑设备，并用钻头对地下土壤进行钻进，该钻头执行两次移动：前进和旋转。苯丙氨酸和促动它的棒都具有内部管道，用于循环膨润土的水性悬浮液，膨润土是一种具有适度粘合性的淡黄色粘土。悬浮物冷却钻头并将碎屑拉到表面。

孔的直径为50厘米，但深度从小到大。在垂直钻孔之前，现在使用铰接杆可以在任何方向上工作。这些设备可以绕过障碍物“操纵”钻头。因此，在里瓦达维亚海军准将（Comodoro Rivadavia），从城市下方的田地中提取石油，而无需在城市中心竖立塔楼。

门多萨（Mendoza）有1,500至1,800米的水井，但萨尔塔（Salta）则需要4,000米的深度。随着钻探的进行，插入用水泥固定在地面上的钢管，以防止水压碎和渗入。在沉积物附近逸出气体。那么预防措施就极端了。在某些情况下，这些气体的巨大压力会导致自然，自发且不受控制的上升流，并具有发炎的风险。然后，油缓慢流动，导致沉积。当自然压力降低时，机械泵送机油。

阿根廷水井的平均产量并不高，每天在10至20立方米之间。在特殊情况下，每天最多记录500立方米。盎格鲁撒克逊国家珍视以常规单位（桶）提取的体积。每桶相当于36加仑，每桶4.5升，其中：

1桶= 36 x 4.5升= 162升= 0.162立方米

原油处理与运输

从井中提取的油称为原油。由于它不是直接消费的，因此已经在站点本身中进行了一些处理：

•气体分离：容易分离在压力下溶解在原油中的四种气体。

甲烷是由甲烷：CH4和乙烷：C2H6组成的干燥气体，因为它不会因压缩而液化。干气在储层中用作燃料或注入天然气管道，将其与天然气混合。

丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）这两种其他碳氢化合物构成通过压缩而液化的湿气。液态气体以42-45千克的钢瓶包装，以“超级气体”的形式出售，并以10-15千克的瓶装。阀门开度将其重置为大气压，并将其转换为气体。

•脱水：将原油倒入大罐中，除去乳化水。

原油从田间运往我们国家的消耗区而不是产区的蒸馏厂。使用各种方法：

•陆运：铁路罐车或带拖车的卡车。

•海上运输：具有大容量货舱的油轮，也称为油轮或油轮。日本已经发射了巨型油轮，“超级油箱”长400米，运载量达500,000立方米。

•从机械上讲，原油是通过直径为30至60厘米的管道进行运输的，在运输途中会进行站位泵送，并加热以降低其粘度。管道用于替代运输不同的副产品。

原油初馏

在蒸馏厂中，将其部分蒸馏成油。由于它是由1000多种烃组成的，因此不会尝试将其分离。获得在两个预定温度之间蒸馏的具有近似恒定的组成和性质的馏分就足够了。该操作需要几个阶段。这些中的第一个是初级蒸馏或塔顶。

原油被加热到350ºC并被送至50米高的金属分馏塔，塔内有许多“起泡皿”。起泡器板是水平安装的穿孔金属板，每个孔中都有一个小盖管。以这种方式，在塔内上升的热气体穿过由板保留的较冷的液体。一旦所述液体溢出板，它就会落到直接底部。

分馏塔内部的温度从底部的350ºC逐渐升高到顶部的100ºC以下。由于连续工作，热原油继续进入，同时从方便高度的塔板中提取各种馏分。这些馏分被赋予通用名称并响应明确定义的特性，但是它们的相对比例取决于蒸馏原油的质量，分馏塔的尺寸和其他技术细节。

气体从塔顶冒出。这种“蒸馏性气体”的处理方式与储层气体相同，干燥气体加入天然气，而液化气则以超级气体或瓶装形式分配。

从上到下，即从最低到最高蒸馏温度，这三个最重要的液体馏分是：

•石脑油：这些馏分非常轻（密度= 0.75 g / ml），并且蒸馏温度低：低于175ºC。它们由具有5至12个碳原子的烃组成。

•Kerosenes：Kerosenes在175ºC和275ºC之间蒸馏，中等密度（密度= 0.8 g / ml）。它的成分是12 18个碳原子的烃。

瓦斯油：瓦斯油是一种致密液体（0.9 g / ml），是油状，在275ºC至325ºC之间蒸馏。有一个不蒸馏的残渣：从塔底提取的燃油。它是一种黑色粘稠液体，发热量极佳：10,000卡/克。一种替代方法是将其用作热电厂，船舶，水泥和玻璃工厂等的燃料。另一种方法是对其进行第二次分馏：保守蒸馏或真空蒸馏，该蒸馏在非常低的压力下进行，汞的数量级为几毫米。使用与上述分馏塔相似的分馏塔，可以分离出新的馏分，在这种情况下，根据馏分的密度和蒸馏温度，可以得出轻，中，重的润滑油。最终残留物是沥青，无法分馏。在阿根廷，每年有近一百万立方米的沥青，用于屋顶和管道的铺路和防水。

二次蒸馏或裂化

通常，阿根廷的油会产生少量的汽油。相对于蒸馏原油的平均百分比为10％。为了增加它，使用了第三种方法：二次蒸馏，破坏性蒸馏或裂化。在辅助物质（催化剂）的存在下，将“重质”馏分（例如粗柴油和燃料油）在500 atm量级的压力下加热至500ºC。因此，提到了“催化裂化”。在这些条件下，具有许多碳原子的烃分子会分解，形成“较轻”的烃，也就是说，其分子中的碳原子较少。以下等式说明了该事件：

C18H36 = C8H16 + C8H18 + CH4 + C

18个碳原子的分子分解产生新的碳氢化合物，其中两个碳原子数分别与组成石脑油的碳氢化合物相同。形成的另一种烃是甲烷：CH4。还有一个碳质残留物：石油焦。

通过裂解获得的馏分被送至分馏塔以分离：

•气体

•汽油，最后是煤油，

•和残留物可以掺入瓦斯油和燃料油的新部分中。

由于裂解，石脑油收率提高到40-50％。

5.石脑油

在蒸馏中获得的馏分经过物理和化学处理进行精制，以调节其组成，消除有害成分并改善每种副产物的技术特性。因此，例如，石脑油的提炼包括：

•重蒸馏以分离与挥发性有关的不同密度和蒸馏温度的品种。

•用硫酸处理，然后用碱性溶液中和。

•通过吸收性粘土过滤。

精炼的目标之一是将石脑油从硫化合物中释放出来，硫化合物会散发出难闻的气味并产生腐蚀性气体。另一个是避免由空气和光的作用在某些碳氢化合物上造成的半固态“胶”沉积，这些碳氢化合物会堵塞过滤器和化油器。

在我国，汽车生产两种类型的石脑油：普通石脑油和特殊石脑油。区别在于抗爆震，这是与爆炸引擎的运行有关的属性。

这些电机经过四个连续阶段的循环：

•进气：化油器以完全燃烧的比例提供石脑油和空气蒸气的混合物。这种混合物渗入发动机的气缸。

•压缩：活塞压缩混合气。

•爆炸：在最大压缩时，连接至同步电气系统的火花塞将爆炸火花，从而开始燃烧。

•排出：燃烧气体导致活塞反冲并通过排气排出。气缸已准备好重新启动循环。

汽油过早燃烧会“爆炸”，并在压缩过程中在活塞完成行程之前开始燃烧。驾驶员感觉到“爆震”，因为在制动活塞运动时，发动机不必要地振动。使用普通石脑油的高压缩比发动机会加剧这种缺陷：它们的功率和速度会降低。

单独通过压缩的爆震与存在于石脑油中的烃的分子结构有关。其中两个特别有趣：

庚烷：C7H16具有7个碳原子，一个接一个地排列。它极易爆炸，容易被压缩爆炸。

异辛烷：C8H18，它的8个碳原子形成短链，并具有侧向分支。它不会因压缩而爆炸，因此具有抗爆震性。

耐爆震的测量单位为辛烷值。纯庚烷分配为零抗爆：0度辛烷值。而规模上的最高值：100度辛烷值，对应于异辛烷，一种良好的抗爆裂性。两种烃的混合物中异辛烷的百分比表示其辛烷度。

普通汽油是80-82度辛烷值。特种汽油将其抗爆震性提高到辛烷值90-92度。该飞机的化学成分与普通飞机的化学成分略有不同，可达到120-130度的辛烷值。加入铅四乙基可以显着提高辛烷值。极少量的这种添加剂：0.03％，可将普通石脑油转化为特殊石脑油。但是，它有一个缺点：金属铅会沉积在圆柱体内。为了解决这个问题，加入了第二种添加剂：二溴乙烯，负责将铅转化为溴化铅。溴化铅是一种从汽缸出来的挥发性物质，溶于燃烧气体中。汽车对环境污染有重大贡献：

•在装卸过程中从沉积物和溢出物中蒸发出石脑油；

•燃烧不完全时，排出的气体中含有一氧化碳，有毒气体，

石油醚，溶剂石脑油和“苯”因其溶剂能力而成为工业和干洗店消费的石脑油品种。特别地，它们溶解食用和润滑的油脂，并很好地混合。

其他石油副产品

通过精制煤油，可以燃烧而无烟无味，适用于厨房，火炉和灯笼。加热后，它们的挥发性降低到发炎的程度。着火温度已经调节，并且始终高于40ºC。一些品种被喷气式飞机和农用拖拉机消耗。

瓦斯油用于柴油机或内燃机中。同时，燃料油是工业中的“重”燃料：热电厂和工厂。它的热值非常高：10,000-11,000 cal / g。该国每年派出1200万立方米的燃料油和600万立方米的粗柴油。

润滑油在两个移动的金属表面之间插入了非常薄的液体层，从而减少了由于摩擦引起的磨损。由于用SAE编号（取自汽车工程师协会的名称）标识的准备好的质量的多样性，其精炼非常复杂。此数字的范围是10至10、10至250，是根据密度，粘度，冻结和闪蒸温度以及其他物理和化学特性确定的。汽车发动机需要40 SAE油。对于机械齿轮，将使用80 SAE，密度更高且粘度更高。

润滑脂为半固体。它们是通过在润滑油中加入肥皂，树脂，甘油，石墨等制成的。

精炼过程中，所有润滑油均已脱蜡。为此，将它们冷却到-30ºC，然后过滤。分离出半固体和低熔点的石蜡。它用于火柴，蜡烛，防水纸板，电绝缘和其他次要用途。凡士林类似，但触感柔软而光滑。

6.世界和阿根廷的石油生产

根据已知的储量和提取率，专家预测到2030年天然油将枯竭。能源危机的第一个症状出现在1973年，当时石油输出国组织（OPEP）决定在一年内调节生产并使价格翻两番，这震惊了世界经济。有很多建议要面对这种情况：

•加大对沉积物的搜索，不排除南极洲或海床。

•使用更好的技术重新激活封闭井，以降低性能。

•使消耗合理化，在固定装置中返回煤炭，并用氢和一氧化碳替代气态碳氢化合物。

•增加水力发电的利用，并加快与太阳能，地热能和潮汐能相关的研究，因为它们是可再生资源。

•更新第二次世界大战期间尝试的合成石脑油的生产。

同时，产量稳定在每年31亿立方米。前苏联（占总数的20％）和美国（占另外的15％）在生产者的工资中居首位。但是这最后一个国家需要进口以满足其需求。第三生产国沙特阿拉伯虽然只提取10％，但由于国内消费量少，因此是世界上最大的出口国。在中东的邻国伊朗，伊拉克，科威特和阿拉伯联合酋长国也观察到类似情况。

阿根廷每年提取约3000万立方米的石油。这不是一个大生产，因为它没有达到世界总产量的1％，但足以实现自给自足。自1984年以来就没有进口过原油，而且燃料油和其他衍生物也开始出口。取得这一成就的决定性因素是天然气替代了液体燃料。

自上世纪末以来，阿根廷地下土壤中一直存在石油。Mendoza和Salta的初期工程失败了。1907年，在为Comodoro Rivadavia（Chubut）寻找饮用水时，不小心上了油。随后，发现了其他盆地，迫使其建立了一个州分区：Yacimientos Petroliferos Fiscales（YPF）。

如今，它拥有60,000名技术人员，雇员和工人，已成为第一家全国性非农业产业。它执行的多种功能包括：

•对领土的系统探索。

•开采，运输和储存，修建管道和管理50万吨能力的石油船队。

•获得和分配副产品。

•在Florencio Varela（布宜诺斯艾利斯）的大型实验室进行科学研究。

•谈判和控制私人或本国或外国私人公司，这些公司自己或为YPF提取和蒸馏油。私人参与占生产的30％，并受不同法律的约束。

•促进其附属地区的社会，经济和文化发展。一个雄辩的指标是，将1907年不起眼的小村庄科莫多·里瓦达维亚（Chubut）转变为今天有10万居民的进步城市。

•借此机会，他开始在RíoTurbio（圣克鲁斯）开采煤炭，并负责天然气。

当前有五个油盆地：

1.巴塔哥尼亚盆地：它围绕圣胡布（Comhuto Rivadavia）（丘布特）延伸，并包括圣克鲁斯北部的Pico Truncado和CañadónSeco。它产生了总数的45％。

2. Mendoza盆地：自最初的地区：Tupungato以来，主要集中在Barrancas和La Ventana，几乎已枯竭。它贡献了总额的25％，但在Malargüe矿床中，它超过了这个百分比。作为一个省，门多萨是该国的第一生产商。

3.Neuquén盆地：Huincul广场（Neuquén）和另一个更北的区域之间划分为20％，该区域到达Catriel（里奥内格罗）和Medanito（拉潘帕）。

4.萨尔塔盆地：三十年前，塔尔塔加尔（Tartaltal），马德雷霍内斯（Madrejones）和坎波·杜兰（CampoDurán）停滞不前，凯曼奇托（胡胡伊）濒临灭绝。

5.南海盆地：位于麦哲伦海峡两岸：圣克鲁斯的ElCóndor和Cerro Redondo，以及火地岛以及可能在马尔维纳斯群岛附近的圣塞瓦斯蒂安湾。

立方储量估计为5亿立方米，足以满足未来15年的需求。但是由于以下原因，未来并不暗淡：

•大陆尚未完全披露，

•以及南大西洋以及最终的南极水下平台可能包含200亿立方米。

7.合成汽油和燃料

解决液体燃料短缺并不是什么新鲜事。自1930年代以来，研究了通过碳和氢结合合成“人工”生产石脑油的可能性。完善了以煤和褐煤为原料分散在煤焦油中的方法。在高温，高压和催化剂的存在下，得到的产物经分馏后得到石脑油，粗柴油和润滑油。德国在第二次世界大战期间大规模采用了这些程序，但后来由于经济原因而被放弃：合成石脑油的成本是天然石脑油的几倍。后者价格的逐步上涨恢复了该行业的前景。

Tucumán提出了另一种以前曾进行过演练的经验。为了增加石脑油的体积，要添加多达10％的无水无水酒精。在这些“燃料混合物”中，酒精含量和湿度是必不可少的，因为超过一定限制，液体燃料会分成两个不同的层。当然，要使这种燃料有利可图，由于糖蜜的发酵，必须生产大量廉价的酒精。

其他问题：

1）您对炼油了解什么？

炼油被理解为调整其组成，消除有害成分并改善副产物特性的物理和化学处理。例如，在石脑油中，精炼可将其从硫化合物中释放出来，硫化合物会散发出难闻的气味并产生腐蚀性气体。它也用于防止由于空气和光的作用而在某些碳氢化合物上沉积半固态“胶”，这些碳氢化合物会堵塞过滤器和化油器。

2）制作一张表格，显示不同馏分的名称，沸腾范围，组成馏分的烃的碳数及其应用。

3）解释什么是热裂解和催化裂解。

此过程是在存在称为催化剂的辅助物质的情况下，将重馏分（例如粗柴油和燃料油）在500 atm左右的压力下加热到500ºC。这用于分解粗柴油和燃料油的碳氢化合物并形成较轻的碳氢化合物以获得石脑油，气体和煤油。

4）辛烷值为85是什么意思？

这意味着石脑油的抗爆度为85。这是由于石脑油混合物中存在85％的异辛烷和15％的庚烷。

5）添加了哪些化合物以增加汽油中的辛烷值？

为了增加石脑油的辛烷值，您可以添加四乙基铅，但有以下缺点：金属铅沉积在圆柱体内。为了解决这个问题，掺入了二溴乙烯，将铅转化为溴化铅，溴化铅与燃烧气体一起排出。该物质是有毒的。

6）什么是石油化工？

石油化工是一种基于石油产品化学转化的工业，因为从石油产品中获得的原材料对于其他行业来说具有极大的多样性和重要性。

7）“ Fisher Tops”过程由什么组成？

该过程称为TOPS（基于废物的热氧化和气化），是一种减少医疗，工业和市政废物从其原始沉积形式中获得少量金属（约5％）的领先方法。可回收，铝，玻璃和细，惰性骨灰。这意味着体积减少了95％左右，在大多数应用中，如果发生玻璃，金属和灰烬的回收利用，您将不需要将任何东西送到垃圾填埋场。 TOPS系统不需要事先分离进入的废物。市政废物，汽车和卡车轮胎，机油，医疗废物，工业用纸和塑料等都可以直接沉积在系统中。

自1988年以来，已经通过各种参数反复验证了该过程产生的大气排放。结果非常了不起：悬浮液中的颗粒，一氧化碳，一氧化二氮硫和其他化学物质的排放量要低得多。而不是欧盟对空气质量的新的限制性要求。几乎没有重金属排放。

TOPS系统减少了任何类型的废物，包括：

•医疗废物/致病废物

• 城市生活垃圾。

•轮胎•包装剩余物。

•聚丙烯被油和天然吸收剂污染。

•用于船，车辆和机车的柴油滤清器。

• 工业废料。

•纸浆。

•橡胶聚合物。

•油漆残留物。

•铁路联系

•PVC管。

在该过程结束时，仅残留了细小的惰性灰烬，金属，玻璃，灰尘和砾石。这些材料将在处理后进行分离和回收。

重要的是要注意，这不是“实验技术”。TOPS系统已经过科学调查，并且由其发现者开发了十多年，并通过科学实验室的评估以及自1992年以来的商业和工业经验进行了测试。