关于石油的初级读物

石油集输 前面在有关油田开发部分中所述的内容，都是围绕如何使石油和天然气从油气层中顺利地流向井底，又从井底流到地面来的一套地下工程技术措施。至于石油和天然气由油井流到地面以后，又如何把它们从一口口油井上 集中起来，并把油和气分离开来，再经初步加工成为合格的原油和天然气分别储存起来或者输送到炼油厂，这就是通常称之为 “油田集输技术 ”和 “油田地面建设工程 ”。 油田的集输技术和建设，是据不同油田的地质特点和原油性质，不同的地理气候环境，以及油田开发进程的变化而选定、而变化的。例如，由于原油粘度大小、凝固点高 低的不同，高寒与炎热地区的差别，对原油的集输技术就有很大的影响；又如，有的原油和天然气中，因含硫化氢，需经脱硫后才能储存和输送出去，这就要有相应的脱硫技术和建设；再如，当油田开发进入中、后期，油井中既有油、气，又有大量的水，不仅要把油、气分离开来，而且还要把水分离出来，把油、气处理成合格的产品，把水也要处理干净，以免污染环境 如此等等的众多问题所涉及的众多技术与工程建设，都是油田建设的主要内容。 原油集输就是把油井生产的油气收集、输送和处理成合格原油的过程。这一过程从油井井口开始，将油井生产出来 的原油和伴生的天然气产品，在油田上进行集中和必要的处理或初加工。使之成为合格的原油后，再送往长距离输油管线的首站外输，或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头；合格的天然气集中到输气管线首站，再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。 概括地说油气集输的工作范围是指以油井为起点，矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。 一般油气集输系统包括：油井、计量站、接转站、集中处理站，这叫三级布站。也有的是从计量站直接到集中处理站，这叫二级布站。集中处理、注水、污水处理及变电建在一起 的叫做联合站。 油井、计量站、集中处理站是收集油气并对油气进行初步加工的主要场所，它们之间由油气收集和输送管线联接。 （一）油井的地面建设 采油井分两种类型：即自喷井和机械采油井。 自喷井井口的设备一般有采油树、清蜡设备（如：绞车、钢丝、刮蜡片）、油嘴、水套加热炉、油气计量分离器等（井口房和值班房根据当地的气候条件和社会因素考虑是否设置）。 机械采油井目前一般采用有深井泵（即管式泵）、水力活塞泵 、 电动潜油泵和射流泵四种采油方式。机械采油井场的工艺设备和辅助设备主要有：采油树 、油气计量分离器、加热和清蜡设备及采油机械。因为机械采油的方式不同，所以在井口的地面工程也就有所不同，水力活塞泵采油技术是现在比较先进的机械 采油方式，下面就此来谈井口的工程建设内容。 水力活塞泵采油是用高压液体作为井下抽油泵动力的无杆抽油泵。主要用于比较深的井、丛式井、结蜡井、稠油井以及条件较复杂的油井。水力活塞泵抽油装置，由地面泵组、井口装置和管线系统、水套加热炉、沉降罐和井下水力活塞泵机组等部分组成。 水力活塞泵一般用稀油作为动力液。可用本井或邻井的原油经分离器脱气，再经过水套加热炉（或换热器 ）加热到 60C 左右，进入沉降罐然后被吸入高压三柱塞泵，加压后的原油（动力液），通过井口四通阀注入油管，推动井下水力活塞泵组液马达上下往复运动，中间拉杆带动抽油泵，抽出井内的油。在井内工作过的动力液和抽出的原油通过油管与套管的环形空间上升到地面，通过四通阀进入油气分离器。脱气的油再回到沉降罐，沉降后一部分再进入地面泵循环使用，另一部分进入集油干线。 （二）计量站的设置和建设 计量站的作用主要是计量油井油气产量，并将一定数量（ 7 14 口）油井的油气汇集起来，再通过管道输送到油气处理站。另外， 计量站还向井口加热设备提供燃料等。 计量站的种类，按建筑结构分有：砖混结构、大板结构和列车式；按工艺流程分有：单管计量站、双管计量站和三管计量站。计量站的设施，一般有各井来油管汇（也叫总机关）、计量分离器、加热炉、计量仪表等。 油气集输流程是油田地面工程的中心环节。采用什么样的流程，主要取决于各油田地质条件、油井产量、原油的物理性质、自然条件以及国民经济和科学技术的发展水平等。国内外油气集输流程的发展趋势基本是小站计量，大站集中处理，密闭输送，充分利用天然资源。总的有两种流程： 高凝、高 粘原油的加热输送流程： 随着石油工业的发展，高凝、高粘原油在石油总产量中所占的比例日益增加。对这类原油国内外一般都采用加热输送。 加热输送分直接加热输送和间接加热输送。直接加热输送是用炉子加热或掺热液与井口油气水混合加热而进行输送；间接加热输送是采用热水伴随、蒸汽伴随或电表皮效应等加热方式进行输送。我国有些油田，像胜利油田、江汉油田、扶余油田、辽河油田等，在部分地区是采用井口加热保温、单管出油的油气混输小站流程；也有采用双管掺液保温的油气混输小站流程；还有采用了三管热水伴随小站流程。 单管或双管不加热密闭混输流程： 在欧美国家的大多数油田采用的都是这种流程。其原因是原油的物性好，或油田自然条件好，油井出油温度高。我国的有些油田，根据原油物性和油田自然条件的可能，也采用了井口不加热流程，但有的仍不能采用这种流程。 （三）集中处理站（联合站）的工程建设 集中处理站是油田油气集输流程的重要组成部分。它所承担的任务、建设规模和在油田的建设位置，一般由总体规划根据开发部门提供的资料综合对比后确定。 集中处理站包括：油气工艺系统、公用工程（供电、供排水、供热、 通讯、采暖、通风、道路、土建等）、供注水、污水处理、消防、变电以及必要的生产设施。 集中处理站的主要设备有： 分离器、含水油缓冲罐、脱水泵、脱水加热炉、脱水器、原油缓冲罐、稳定塔送料泵、稳定塔、稳定塔加热炉、稳定原油储罐、外输泵、流量计、污水缓冲罐、污水泵等。 站内管线尽可能在地面以上架空（电缆、仪表线等可同架），这样既便于维修和管理，又不易腐蚀。站外管线尽可能沿路敷设，以便施工、维修和管理。 下面着重介绍原油脱水和原油稳定： 原油脱水 所有的油田都要经 历含水开发期的，特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田，无水采油期一般都较短，油井见水早，原油含水率增长快。原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。而且增加了升温时的燃料消耗，甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。因此，原油含水有百害无一利。但水在油田开发过程中，几乎是原油的 “永远伴生者 ”，尤其是在油田开发的中后期，油井不采水，也就没有了油。所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节，一直受到人们的重视。 多年的反复实践，现在研究成功的多种原油脱水工艺技术有： 沉降分离脱水。这是利用水重油轻的原理，在原油通过一个特定的装置时，使水下沉，油、水分开。这也是所有原油脱水的基本过程。 化学破乳脱水。即利用化学药剂，使乳化状态的油水实行分离。化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。 电破乳脱水。用于电破乳的高强度电场，有交流电，直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。其基本原理是通过电离子的作用，促使油、水离子的分离。 润湿聚结破乳。在原油脱水和原油稳定过程中，加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。这也就促使了油水分离。 原油脱水甚 费能源，为了充分利用能源，原油脱水装置与原油稳定装置一般都放在一起。为了节约能源，降低油气挥发损耗，通过原油稳定回收轻质烃类，油田原油脱水工艺流程已趋向于 “无罐密闭化 ”。无罐流程的显著特点就是密闭程度高，油气无挥发损耗。在流程密闭过程中，原油脱水工艺流程的密闭是一个关键环节，因为它的运行温度较高，停留时间又长，油气容易挥发损耗。据测定，若采用不密闭流程，脱水环节的油气损耗约占总损耗的 50。 原油脱水设备则是脱水技术的体现，它在原油脱水过程中占有重要地位。一项脱水设备结构的合理与否，直接关系到脱水的 效果、效率和原油的质量，以及生产运行成本，进而影响原油脱水生产的总经济效益。因此，人们结合油气集输与处理工艺流程逐渐走向 “无罐化 ”，即不再使用储罐式沉降分离设备， 而较普遍地采用了耐压沉降分离设备，研制了先进的大型的脱水耐压容器 。电脱水器是至今效率最高，处理能力最强，依靠电场的作用对原油进行脱水的先进设备。电脱水器的形式有好多种，如：管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。随着石油工业的发展，经过不断地实践与总结，趋向于大批采用卧式园筒形电脱水器。它的处理规模与生产质量均已达到较高水平，每台设备每小时的处理能力就 能达到设备容积的好几倍，净化油含水率可降到 下。为了加快油田建设速度，提高脱水设备的施工予制化程度，将 卧式电脱水器、油气分离器、火筒加热炉、沉降脱水器 等四种设备有机的组合为一体，这种四合一设备，不仅结构紧 凑，而且节约了大量的管线、阀门、动力设备，特别是油田规模多变的情况下，这种合一设备可以根据生产规模的需要增加或减少设置台数，所以说它具有较大的机动灵活性。 原油稳定 原油稳定就是把油田上密闭集输起来的原油经过密闭处理，从原油中把轻质烃类如：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分离出来并加 以回收利用。这样，原油就相对的减少了挥发作用，也降低了蒸发造成的损耗，使之稳定。原油稳定是减少蒸发损耗的治本办法。但是，经过稳定的原油在储运中还需采取必要的措施，如： 密闭输送、浮顶罐储存等 。 原油稳定具有较高的经济效益，可以回收大量轻烃作化工原料，同时，可使原油安全储运，并减少了对环境的污染。 原油稳定的方法很多，目前国内外采用的大致有以下四种： 一是，负压分离稳定法 。原油经油气分离和脱水之后，再进入原油稳定塔，在负压条件下进行一次闪蒸脱除挥发性轻烃，从而使原油达到稳定。负压分离稳定 法主要用于含轻烃较少的原油。 二是，加热闪蒸稳定法 。这种稳定方法是先把油气分离和脱水后的原油加热，然后在微正压下闪蒸分离，使之达到闪蒸稳定。 三是，分馏稳定法 。经过油气分离、脱水后的原油通过分馏塔，以不同的温度，多次气化、冷凝，使轻重组分分离。这个轻重组分分离的过程称为分馏稳定法。这种方法稳定的原油质量比其它几种方法都好。此种稳定方法主要适用于含轻烃较多的原油（每吨原油脱气量达 10 立方米或更高时使用此法更好）。 四是，多级分离稳定法 。此稳定法运用高 压 下开采的油田。一般采用 3 4 级分离 ，最多分离级达 6 7 级。分离的级数多，投资就大。 稳定方法的选择是根据具体条件综合考虑，需要时也可将两种方法结合在一起使用。 （四）原油库的建设 用来接收、储存和发放原油的场所叫原油库。原油库具有储存油品单一、收发量大、周转频繁等特点，它是油田正常生产和原油外运（或外输）的一个重要衔接部分。根据不同的原油外运方式，原油库可分以下几种。 铁路外运原油库： 油库内建有专用铁路线及有关装油设备。如大庆油田在六十年代，其原油主要就是靠铁路外运，油罐列车每天象长龙一样，从油库将原油源源 不断的运向全国有关炼油厂。 管线外输原油库： 是利用管线将原油外输到各用油单位。但是，利用管线外输的油田，又不一定都有原油库，如华北油田就没有原油库。华北的原油往北送往石楼，往南送往沧州和石家庄炼油厂都是用管线输送。根据输送距离和油量等因素，输送管线途中还应设有加热和加压站。 联合外运原油库： 利用铁路槽车和管线，将原油输送给用油单位。如胜利油田的原油以前是管输到辛店，从辛店站又用铁路槽车往外运，后来又建了东营至黄岛的输油管 线来外输原油。靠近海或江河的油田，也可考虑用船来将原油送给用油单位。另外对边远的一些面积小、产油量少的油田，或者新建的油田还没形成系统时，也可用汽车拉油外运。如二连的阿尔善油田，在开发初期即是以汽车来外运原油的。还有冀中油田的有些区块，建设原则就是先建站、后建线，先拉油、后输油。 原油库一般由收油、储存、发放设备及公用工程、生产和生活设施等部分组成。收油设备主要是指收油用的阀组。储存原油的设备主要是储罐。油田上的原油储罐主要是立式园柱型金属油罐。常用的有无力矩罐、拱顶罐和浮顶罐。从降低原油的蒸发损耗来看， 浮顶罐比其它结构形式的罐都优越。发放设备是指将原油外运或外输所需 要的设备。采用铁路外运时，需要建铁路专用线、装油鹤管、栈桥、装油泵和计量设备等。采用管线外输时，需要安装外输泵、外输阀组、加热设备和计量设备等。联合外运（输）油库的发放设备，则是以上两种油库发放设备的综合。在可能的条件下，应充分利用地形高差来装车，以节省能源。 油库的公用工程与原油处理站的公用工程基本一致。要强调的是油库的安全和消防。原油库一旦发生火灾和爆炸，后果是不堪设想的。 石油加工炼制 石油是由多种碳氢化合物组成的，直接利用的途径很少，只能用作燃料来烧锅炉。这样使用石油，是很大的浪费。将石油加 工成不同的产品，则能物尽其用，可以充分发挥其效能。把预处理后的原油送到煤油厂进行 加工，生产出汽油、煤油、柴油、润滑油及沥青等。各煤油厂的总流程不尽相同，有的简单些，有的复杂些，生产燃料用油的石油炼制流程中有三个装置，即蒸馏、裂化、焦化的装置。生产润滑油的装置主要有四个，即丙烷脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制和白土精制。 石油没有固定的沸点。一般石油的沸点范围在摄氏 30度到摄氏 600度左右。它是不同沸点的、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的沸点随碳数增加而增高。例如， 含有 5 个碳的烃 (叫戌烷 )，只要加热 到摄氏 36 度就沸腾 ;而含有十二个碳的烃 (叫十二烷 )，则要加热到摄氏 216 度才能沸腾。这样，把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工石油的炼油厂，就是利用石油的这个特点，而使大量石油去经历不同温度的过程，便就能得到不同的产品了。 在炼油厂中，都有一个高瘦和一个矮胖，这样的两个直立着的设备，这就叫蒸馏塔。高瘦者叫常压分馏塔 (简称常压塔 );矮胖者叫减压分馏塔 (简称减压塔 )。石油经过加热炉加热后，先送到常压塔，再将常压塔塔底的产物，经加热炉再加热后送入减压 塔。这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。 在通常情况下，石油被加热到摄氏 350 度送入常压塔，其中沸点较低的烃，即被汽化上升，经过一层一层的塔盘直达塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的，所以，当石油蒸汽自下而上经过塔盘时，不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。这样，就使得石油 大家庭 中的烃成员实现了第一次 分家 。人们即在其中获得了不同的产品。留在塔底的是没有被汽化、沸点在摄氏 300 度以上的重油。 对于常压塔底的重油，因为它们都是一些沸点很高的烃类，如果在常玉下进一步提高温度，也可以把它们分解开来，但不能变成蒸 气蒸发出来。大家都知道，在高山上可以降低水的沸点。也就是说，大气压力愈低，水的沸点就愈低。同样的道理，人们就没法降低加热炉和分馏塔里的压力，使重油的沸点降低，进二步给重油中烃 成员 分家。进而就获得了润滑油产物。由于这部分产物蜡较高，所以又叫蜡油。 从蒸馏过程得到的产物，通常称做直馏产品，这是人们促使石油 大家庭 在第一次 分家 中所获得的第一代产品。这些产品的数量有限。从我国的石油组分来说，一般可获得 2540%的直馏轻质油品和20%30%的蜡油。也就是说炼制一百吨石油，只能拿到二十五到四十吨 的轻质油品和二、三十吨的蜡油。蒸馏剩下的渣油，虽然可供锅炉、电站等当燃料 ;但显然没有合理充分地利用宝贵的石油资源。 石油 大家庭 的变更 为了从石油中获取更多的轻质油 ;也为了提高油品质量、增加产品的品种，人们就想了许多改造原有烃的办法，使石油 “大家庭 ”的烃，按人们对产品产量、质量、品种的要求，改变其原来 “面貌 ”，变成新的烃或做重新的组合。也就是说，通过实行新办 法之后，可从石油 大家庭 中获得第二代石油产品。那末，现在有哪些办法呢 ? 第一个办法是裂化 ,裂化，顾名思义地可以理解为分裂石油中的长 链烃 (重油主要成分 )，使它成为短链烃 (轻油主要成分 );就象把一条很长的链子剪断，变成几段较短的链子一样。采用这种办法，会使石油 “大家庭 ”增加许多低分子烃的新成员，这不仅可增加轻质油产量，而且是当今石油化工业制取烯烃的重要途径，例如，辛烷裂化断链就可得到乙烯和己烷。 对炼油厂来说，裂化有三种不同的类型 : 一是热裂化 。就是完全依靠加热进行裂化。热裂化的设备比较简单，成本比较低，裂化用的主要原料是减压塔生产中得到的含蜡油。通过热裂化，又可取得汽油、煤油、柴油等轻质油。但是，热裂化所得到的产品，其质 量不够好。 二是催化裂化。 就是在裂化时不仅加热而且加入催化剂。由于催化剂就像人们蒸制馒头时加入酵母一样，能大大加快反应速度，所以，催化裂化比热裂化获得的轻质油多 (汽油产率可达 60%左右 )，而且产品的质量也比较好。 三是加氢催化。 就是在加入氢气的情况下进行催化裂化。这种方法的优点是使所得到的轻质油收率更高，质量更好，而且原料没有严格的要求，原油以至渣油都可以用 ;缺点是设备要用特种钢来制造，投资大。 第二个办法是改变石油 大家庭 中三大 家 族 (烷烃、环烷烃、芳烃 )在产品中的组合情况 ;以 提高产品质量。如 :在石油第一次 分家 中获得的直馏汽油含直链烷烃多，性能不能满足开飞机、汽车的要求 , 人们就采用 重整 的办法来解决。重整，就是重新整顿的意思。也就是将直链烃类重新整顿成为带侧链的烃类或环状的烃类。经过重整的汽油，质量就能大大地提高。而且从重整油的芳香烃中还可获取苯、甲苯及二甲苯等重要化工原料。 第三个办法是清除第一次 分家 所得产物中的有害东西，以便提高产品质量。这在炼厂就叫精制。如 :直馏汽油、柴油等油品，由于含有硫化物，会产生腐蚀性，必须经过精制才能使用，另外，从减压塔得到的各种 润滑油，也只是半成品，同样必须通过精制才能成为合格产品。 第四个办法是通过对石油 大家庭 中的烃，采取有 分 、有 合 的措施，从而获取大量而重要的化工原料和产品。当采用热裂化和催化裂化办法，将长链烃剪短， 分 得的是大量短链烯烃后，再使这些烯烃在一定的条件下相互连接起来，像一个个铁环形成一条锁链一样。这在化学上叫聚合反应。例如，异丁烯，本来是一种无色气体，它有4 个碳原子和 8 个氢原子。但是经过聚合反应，成千上万的异丁烯分子就会 手拉手 地聚合成一个含有 60008000个碳原子和 1200们叫它做聚异丁烯。这样的化合物，也叫作高分子有机化合物。这时，它和原来的异丁烯的性质便完全不同了，再也不是气体，而是一种橡胶状的东西了。 在石油加工炼制中，人们就是通过对石油 大家庭 的第一次分家和以后对石油 大家庭 的变更等办法，来使石油真正发挥出 宝库 的作用的 石油 “大家庭 ”的第一代产品 （一）透明的汽油 汽油可以分为车用汽油和航空汽油两种，车用汽油是作为开动各种形式活塞式发动机汽车的动力；而航空汽油则是供装有活塞式发动机的螺旋桨式飞机使用的。 判断汽油好坏有两个主要评价指标： 第一个是汽油的馏分组成。什么是馏分组成呢 ?在炼油厂实验室里有一个叫恩氏蒸馏试验。就是把 100 毫升汽油放在一个带有支管的小烧瓶里，插上温度计进行加热蒸馏，当蒸出第一滴油时温度计所指示的温 度，叫做初馏点，当蒸出物的体积达到 10毫升时的温度，叫做 10%点，依次可以得到20%点、 30%点 ，直到蒸出最后一滴的温度，叫做干 点。这样得到组成汽油的各种成分按各自沸点范围所占的比例，就是汽油的馏分组成。车用汽油要求恩式蒸馏的干点不高于205C， 10%点不高于 79C。 第二个重要指标是辛烷值，就是人们一般所说的汽油的牌号值。我国车用汽油的牌号由 65 号、 70 号、 85 号等。牌号数值就相应表示这种汽油的辛烷大小。辛烷值越高，表示汽油的抗爆震性能越好，耗油也越省。 直馏汽抽的辛烷值只有 40 到 50，为达到国家规定的要求，还需掺入催化裂化、催化重整的汽油。一般合格的汽油是无色透明的，但有的汽油都带粉红色或兰色，那是因为为了提高 辛烷值，加入了四乙基铅。四乙基铅有剧毒，带粉红色或兰色是提醒人们使用时要加小心，千万不要用嘴吸取汽油。 （二）淡黄色的煤油 煤油除了点灯照明外，还在工业上被用作航空煤油和洗涤剂，在农业上用作杀虫药的溶剂等。 煤油的另一种重要产品是航空煤油。判断航空煤油的主要指标是它的发热值、密度和低温性能，此外，还对它的馏程范围和粘度也有一定的要求。航空煤油主要用于喷气式战斗机的燃料。这种飞机要求飞行高度高、续航里程远、飞行速度快。这就要求航空煤油有较高的发热值和较大的密度。我国生产的航空煤油净热值 每公斤不小于10250 大卡，密度不低于 /立方厘米。喷气式飞机的飞行高度在一万米以上，这时高空气温低达 60C，这就要求航空煤油在这样的低温下不能凝固。具体要求航空煤油的冰点指标不得高于60C，以便确保飞机在高空能正常飞行。航空煤油的馏程范围会影响发动机的启动性能和是否能完全燃烧，同时馏程情况与煤油本身的密度、低温性能有直接关系。航空煤油的粘度大小会影响发动机喷油嘴的工作情况和燃烧的质量。粘度太大，喷进发动机的油滴大，造成燃烧不完全，降低发动机的出力；粘度过小，使喷出的油雾角 度大，射程近，会引起内部过热。由于对航空煤油要求严格，所以在炼油中主要采用加氢裂化的办法来生产。 （三）褐色的柴油 随着我国农业机械化程度的不断提高，柴油的需要量也越来越大。农村的拖拉机、农用排灌机械、大型载重汽车等压燃式发动机都要用柴油做燃料。柴油分为用在高速柴油机的轻柴油和用在低速度柴油机的重柴油两种。对重柴油的使用要求不严格，对轻柴油有较严格的要求。 判断轻柴油的主要指标是 :燃烧性能 、抗爆性能、凝固点和粘度。轻柴油含有过重的馏份，燃烧性能就不好 ;若含有过多的轻馏份，从经济上说 就不合算了。所以一般规定轻柴油恩氏蒸馏的 50%点的温度不高于300C,90%点温度不高于 350355C。轻柴油的抗爆性能用 十六烷值 来衡量。十六烷值越高，抗抗爆性能越好。 由于不同地区或季节的温度不同，要求使用轻柴油时应该经济合理的选择不凝固的轻柴油。所以轻柴油的牌号就以凝固点的高低来规定，分别有 10 号、 0 号、一 10 号、一 20 号和一 35 号五种牌号。柴油牌号的意义，就是表明该种轻柴油的凝固点温度。 （四）多种功能的润滑油 对于 润滑 的作用，是人所共知的。当在自行车的轴上加点油， 骑起来就会轻松省力得多。实际上，宇宙火箭、通讯卫星、飞机、火车、汽车、轮船、拖拉机，以及日常生活中的电风扇、缝纫机、手表等等，凡是运动着的机器，转动着的部件，都离不开起润滑作用的润滑油。 润滑油为什么能起润滑作用呢 ?人们都会有体会，当行走在一般的路上和冰面上，脚下的感觉就大不一样。原因是路面和冰面分别对鞋底产生的摩擦力不一样的结果。若在两个物体的接触面之间加上润滑油，就便它们之间形成了一层油膜，这样也就改变了接触表面的摩擦力。这种摩擦，即变成油膜分子间的相互摩擦，摩擦阻力是很小的。所以，润滑油能使得 机器运转灵活，减轻摩损，而且还节省了动力能源的消耗。 润滑油除了起润滑作用外，还有以下几个重要作用 : 冷却作用：我们都知道，两个手掌之间互相摩擦就会产生热量；两个机器部件在作相反方向运动的接触面之间，也同样会产生热量。加入润滑油后，不仅可以降低摩擦阻力而减少了热量的产生，而且润滑油还可以带走热量，起到冷却接触部位的作用。 冲洗作用：润滑油在二个摩擦面之间滑动，可将金属碎屑、灰尘、砂粒等杂质从摩擦面间冲洗出来。 密封作用：某些机器在有些地方需要高度的密封，单靠机械加工也难达 到精密的要求。如在往复泵的汽缸套和活塞环之间，只有充填润滑油，形成油封，才能防止蒸汽漏出。 保护作用 :例如，商店卖的新菜刀或剪刀，表面上就有一层油膜。这层油膜就可以防止空气和金属表面接触，使金属表面不容易生锈，起到保护作用。 润滑油还有减振、传递力等作用。 由于机械设备种类很多，起的作用也各不相同，所以，要求润滑油的品种也是很多的。最常用的、有代表性的润滑油有 : 第一类是汽油机油和柴油机油。汽油机油用于各种汽油汽车、汽油发动机；柴油机油用于柴油汽车、拖拉机、柴油机车等。这类润 滑油的主要作用是润滑与冷却。 第二类是机械油（包括高速机械油）。机械油和重型机械用油，主要用于纺织、缝纫机及备种车床等，它的主要功能也是起润滑作用。 第三类是压缩机油、汽轮机油、冷冻机油和汽缸油。它们分别用于压缩机、汽轮机、冷冻机，而汽缸油用于蒸汽机车的和直接与蒸汽接触的汽缸内。主要起密封作用。 第四类是齿轮油。它又分工业齿轮油与汽车、拖拉机转动齿轮油。工业齿轮油主要用于各类工业机械，如旋转炉、轧钢机等齿轮传动机构。汽车、拖拉机齿轮油用于它们的变速箱、减速箱等部件和高级轿车、越野汽车 的双曲线齿轮传动装置。对这类润滑油的主要质量要求是润滑性和抗磨性，同时为了保证汽车、拖拉机在低温下起动，还应有较低的凝固点。 第五类是液压油，主要用作各类液压机械的传动介质，如汽车的变速机构，矿山机械等都需要用液压油。 第六类是电器用油，包括变压器油、电缆油等。主要用于备种电工设备。对这类油并不要求润滑性能，但要求电气性能。由于这类油的原料和生产工艺和其它各类润滑油相似，所以通常把它们包括在润滑油这个类别中。 由此可以看出，多种不同的润滑油，每一种都有专门的用途和特殊要求，因此，一般 都不能互换使用。 （五）默默无闻的黑色沥青 从炼油厂的常、减压塔底渣油以及催化裂化等装置都可生产出各种牌号的沥青产品。由于在 1894 年有一个叫 “柏来 ”的人，他成功地用向石油重油中吹空气的办法，生产出了氧化石油沥青，并定名为 柏来式石油沥青 ，简称为柏油。这种黑色沥青，它为人类发达交通事业作出了默默无闻的贡献。行驶在柏油路面上的汽车，其平均时速要比砂石路面提高 25%。 由于沥青具有很好的粘结性、绝缘性、隔热性及防湿、防渗、防水、防腐、防锈等性能，所以，除了铺路外，还有很广泛 的用途。在 修建防屋时，常用沥青做防水层，修建冷藏库时，常用沥青和木屑混合制成隔热层；铁路枕木上涂上沥青可以防腐；地下管道涂上沥青可以防锈；水库水坝铺上一层沥青可以防渗、防漏；桥梁板面接合处注入沥青可以起到热胀冷缩的作用。 沥青还可以与其它材料混合制成沥青油漆、沥青油毡、沥青橡胶、沥青涂料、沥青绝缘胶等产品。 随着现代科学技术的发展，石油沥青的用途也更加广泛。在建筑材料方面，将沥青和土混合，可制成强度高、吸水性小、美观耐用的沥青砖和沥青板，这是一种新型的建筑材料。在农业方面，将沥青和肥料混合后喷洒在土壤 表面，可起到保温、减少水份蒸发、防止肥料流失的作用。在电气工业方面，可用沥青作绝缘材料和电缆保护层，尤其是地下电缆、水下电缆更离不了沥青。 另外，若将沥青作进一步加工处理，可制得炼钢工业必需的石油焦，也可提供制造宇宙飞船必需的碳素纤维等等。可见沥青的用途甚广，它也正称得上人类在改造自然、征服自然中的一位默默无闻的功臣。 （六）深受人们赞美的石蜡 石蜡的用途是十分广泛的。将纸张浸入石蜡后就可制取有良好防水性能的各种蜡纸，可以用于食品、药品等包装、金属防锈和印刷业上；石蜡加入棉纱后，可使 纺织品柔软、光滑而又有弹性；石蜡还可以制得洗涤剂、乳化剂、分散剂、增塑剂、润滑脂最等。 石蜡又是怎样炼制出来的呢？在前面谈及石油 大家庭 第一次分家时，己经提到在减压塔可以得到蜡油，这就是含有较多石蜡的润滑油原料。对润滑油来说，为保证质量必须将蜡除去；而对蜡来说也不欢迎与润滑油共处。所以，在炼油厂就采取压榨脱蜡或溶剂脱蜡的方法来达到一箭双雕的效果。炼油厂刚生产出来的蜡带黄色，称黄蜡，溶点较低，质量较差。经过精制后 (如加白土脱色 )就可得到质量好、熔点较高的石蜡。市场上卖的带各种颜色的蜡制品，是人们根据 需要加入的颜色。 商品石蜡的牌号是以熔点来划分的，我国石蜡有九种牌号，即 50、52、 5470 号。牌号的数字就是这种石蜡的熔点。 . 以上给大家介绍的是石油炼油厂的加工中，所得到的有代表性的产品。一般来说，在炼油厂附近还要有一个高塔林立的石油化工厂，它们像亲兄弟一样常伴在一起。因为石油化工所需要的原料，大多可以来自炼油厂。所以，石油化工产品大多都是石油 大家庭 的第二代产品。 石油 “大家庭 ”的第二代产品 （一）人人喜爱的塑料制品 塑料是大家都很熟悉的东西，人们在日常生活中几乎离不开它。塑料杯子，塑料凉鞋，塑料水壶，塑料雨衣，塑料薄膜，以及塑料灯头、开关、电话外壳等等，都是塑料制品。它具有价钱便宜，颜色漂亮，携带方便，轻巧耐用等优点。 塑料除了可用来做生活用品外，在工农业生产和国防工业方面还有极为广泛的用途。如果一辆汽车平均用 45 公斤塑料，就可以代替100 多公斤的金属材料 ;假如将塑料薄膜用于农业育秧，就可以保证苗床温度，促使早熟，达到增产效果。使用一吨塑料薄膜育秧，可增产十吨粮食。用于生产蔬菜时，可增加产量 13 倍。 塑料是以合成树脂为基本原料，在一定条件下 (如温度、压力等 )，塑制成的一定形状的材料，这种材料能够在常温下保持形状不变。有的塑料制品，除了主要成分是树脂外，还加入一定量的增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等。 塑料既然是以合成树脂为基本原料，那么，什么是合成树脂呢？先举出些实际的东西来说吧，拉胡琴用的松香，这就是一种树脂。松香是从赤松、油松等树皮分泌出的乳液里提炼出来的，这是一种天然树脂。还有常见的桃胶、虫胶、玻琅等也都是天然树脂。这些天然树脂是一种受热软化、冷却变硬的高分子化合物。后来，人们把具有受热软化、冷却变硬这种特性的高分子化合物都称为树脂。近年来，人们 主要以石油、天然气、炼厂气等为原料，通过化学方法，合成一种性能比天然树脂更优异的高分子聚合物，这就被人们说成是合成树脂。 根据塑料受热后表现出来的共性，可分成热塑性塑料和热固性塑料两大类。 所谓热塑性塑料，即它在受热时就会变软，甚至成为可流动的粘稠物，这时可将其塑制成一定形状的制品，冷却时保持塑形变硬。如果再加热又可变软，并可改变原来塑形为另一种塑形。如此可反复进行多次。具有这种特性的塑料，就叫热塑性塑料。制成热塑性塑料的合成树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸靡、聚甲醛等。 所谓热固性塑料，它在受热初期变软，具有可塑性，可制成各种形状的制品。继续加热就硬化定形，再加热也不会变软和改变它的形状。例如灯头或电插座等电木制品，就是这类塑料制成的，这些东西，就不能通过回收再加利用。制取热固性塑料的合成树脂有：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚氨脂等。 （二）五彩缤纷的合成纤维 在日常生活中，人们常把许多长度要比其直径大很多倍，并且具有一定柔韧性的纤细物质，统统叫做纤维。在自然界中，诸如从植物生长出来的棉、麻；从动物身上产生出来的蚕丝、羊毛；从矿物中开采出来的石棉等， 他们都是天然纤维。近年来，人们主要从石油化工中取得原料来合成这类高分子聚合物，然后再进行抽丝成纤维，这就叫合成纤维。 只有具备形成纤维的必要性能 可塑性、延展性、弹性、韧性、高强度等的高聚物，才能制成纤维。这类高聚物叫做成纤高聚物。为了得到像蚕吐丝时所需的粘液，就要通过加热，使成纤高聚物溶融成粘液，或用溶剂将高聚物溶解叹具有一定粘度的溶液，然后让粘液从一个像蚕小嘴一样的喷丝头小孔中成细流喷出，并在空气或水中冷却凝固成丝。再通过一系列加工处理，就得到了合成纤维产品。目前市场上合成纤维品种很多，小品种除 外尚有 30 种以上。从它们的性能、用途和工业水平等方面来看，发展最大的有锦纶、涤纶、脂纶、丙纶、维纶、氯纶等六种。前三者产量几乎占合成纤维总产量的 90%。 （三）工农业与国防工业的重要靠山 天然橡胶的生产受到地区和气候条件的限制，己不能满足目益发展的需要，合成橡胶就必然蓬勃地发展起来了。 人类为了制取合成橡胶，首先对橡胶树中流出的乳胶进行了研究，结果发现它的基本成分是异戊二烯，于是人们就开始合成这种成分。终于在 1914 年第一次合成出具有弹性的材料，叫做甲基橡胶。近几十年 来，由于合成橡胶不受天时地理条件的限制，生产效率大大超过天然橡胶，而且合成橡胶的性能在耐油、耐磨、耐高温、耐低温、气密性等方面都较天然橡胶优越。所以目前的产量已大大超过天然橡胶。 合成橡胶所需要的大量原料，如：乙烯、丙烯、丁烯和芳香烃，都可以来自石油化工。先从石油中获得生产合成橡胶的单体，然而通过聚合，也像塑料中的聚合物分子一样，连结成一条很长的 “链条 ”。不过，它不是一条笔直的 链条 ，而是弯弯曲曲的，既能屈能伸，又能作旋转运动的 链条 ，这就使合成橡胶单体聚联成具有弹性的大分子固体。 合成 橡胶品种繁多，习惯上根据合成橡胶的主要用途，大致分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。一般通用橡胶产量较大，主要用来生产各种轮胎，工业用品和生活用品及医疗卫生用品。特种橡胶专门用作在特殊条件下使用的橡胶制品。如 :丁脂橡胶主要特点是耐油性好，广泛用于制造各种耐油胶管、油箱、密封垫片等。又如某些含氟橡胶不仅能耐高温，而且不受化学药剂的侵蚀，用这种橡胶制成的各种密封环在摄氏 200 度腐蚀液中可以经受 6 万次反复变形，而能保持性能不变。 （四）农田、果园的营养品 土地是需要不断补充营养 ，才能