石油炼制
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历史
煤油和石脑油的蒸馏
原油的精炼起源于1858年在加拿大安大略省成功钻出的第一口油井泰特斯维尔1859年,他在美国宾夕法尼亚州。在此之前,石油只能从世界各地地下石油的自然渗漏中获得非常少量的石油。然而,这种有限的供应限制了石油的用途,只能用于医药和特殊用途。随着宾夕法尼亚州西北部“岩石石油”的发现,原油有足够的数量来激发大规模处理系统的发展。最早的精炼厂采用简单的蒸馏单位,或“蒸馏器”,以分离各种成分通过在容器中加热原油混合物并将所产生的蒸汽冷凝成液体馏分来制石油。最初的主要产品是煤油事实证明,这种灯油含量更丰富,燃烧更清洁,质量更稳定鲸鱼油或者动物脂肪。
蒸馏器中沸点最低的原料是“直馏”石脑油,未竟的先行者汽油(汽油)。它最初的商业应用主要是作为一种溶剂.高沸点的材料被发现是有效的润滑剂和燃油,但一开始它们在很大程度上是新奇的。
石油钻探技术的完善迅速传播到俄罗斯,到1890年,那里的炼油厂已经生产出大量的煤油和燃料油。的发展内燃机在19世纪后期,为粗石脑油创造了一个小市场。但是发展的汽车在世纪之交,对优质汽油的需求急剧增加,这最终为石油馏分提供了一个归宿挥发性包括在煤油中。随着汽车燃料需求的增加,人们开发了原油连续蒸馏的方法。
轻质燃料转换
1910年后,汽车燃料的需求开始超过煤油的市场需求,炼油厂被迫开发新技术来提高汽油产量。最早的过程,称为热裂解,包括在加压反应堆中加热较重的油(市场需求较低),从而破解或者分裂,它们的大分子变成更小的分子,形成更轻、更有价值的部分,比如汽油、煤油和轻工业燃料。通过裂解工艺生产的汽油在汽车发动机中的性能优于汽油派生的由原油直接蒸馏而成。发展更强大飞机20世纪30年代末,人们需要提高汽油的燃烧特性,并刺激了铅基燃料添加剂的发展,以提高发动机的性能。
在20世纪30年代二战期间,涉及使用的复杂的精炼过程催化剂导致运输燃料质量的进一步提高,并进一步增加了它们的供应。这些改进的工艺,包括重油的催化裂化,烷基化,聚合,异构化使石油工业能够满足高性能的要求作战飞机战争结束后,运输燃料的供应量也不断增加。
20世纪50年代和60年代带来了大规模需求飞机燃料和优质润滑油。对石油产品需求的持续增长也增加了将更多种类的原油加工成高质量产品的需求。石脑油催化重整取代了早期的热重整改革并成为提升燃油质量以满足高压缩发动机需求的领先工艺。加氢裂化的存在下进行的催化裂化过程氢它是一种多功能的生产工艺,可以提高汽油或航空燃料的产量。
环境担忧
到1970年,石油炼制工业已经在世界范围内得到了很好的发展。用于提炼成石油产品的原油已达到每年近23亿吨(每天4千万桶),炼油厂主要集中在大多数发达国家。随着世界逐渐意识到工业的影响污染在环境然而,石油炼制行业是改革的主要焦点。炼油厂增加了加氢处理装置来提取硫化合物并开始产生大量的单质硫。废水和大气排放的碳氢化合物燃烧产物也成为越来越多的技术关注的焦点。此外,许多精炼产品也受到严格审查。从20世纪70年代中期开始,石油炼制者在美国美国然后全世界都被要求开发不使用含铅添加剂的高质量汽油的生产技术,从20世纪90年代开始,他们被要求在运输燃料的完全重新配方上进行大量投资,以最大限度地减少环境排放。来自一个曾经生产单一产品(煤油)并处理不需要的行业副产品石油炼制已经成为世界上监管最严格的制造业之一,每年加工约46亿吨原油(大约每天8000万桶),大部分资源都用于减少对环境的影响。